JPH04254567A - チタンの酸化防止用の被膜系 - Google Patents
チタンの酸化防止用の被膜系Info
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- JPH04254567A JPH04254567A JP3098001A JP9800191A JPH04254567A JP H04254567 A JPH04254567 A JP H04254567A JP 3098001 A JP3098001 A JP 3098001A JP 9800191 A JP9800191 A JP 9800191A JP H04254567 A JPH04254567 A JP H04254567A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、反復熱サイクルに暴露された際にも密着性を
保持しながらチタンおよびチタン合金の酸化を実質的に
防止し得るような被膜に関するものである。かかる被膜
は、本明細書中において実験式ＭＣｒおよびＭＣｒＡｌ
（ただし、Ｃｒはクロム、Ａｌはアルミニウム、そして
Ｍは鉄、ニッケルおよびコバルトから成る群より選ばれ
た金属である）で表わされる延性合金を用いて形成され
る。
保持しながらチタンおよびチタン合金の酸化を実質的に
防止し得るような被膜に関するものである。かかる被膜
は、本明細書中において実験式ＭＣｒおよびＭＣｒＡｌ
（ただし、Ｃｒはクロム、Ａｌはアルミニウム、そして
Ｍは鉄、ニッケルおよびコバルトから成る群より選ばれ
た金属である）で表わされる延性合金を用いて形成され
る。
【０００１】ガスタービンの部品は、タービンの運転時
には加熱され、そしてタービンの運転が停止されれば常
温にまで冷却される。このような加熱および冷却のサイ
クルが、たとえば航空機エンジン用ガスタービンの場合
には１日に数回繰返されることがあり、またたとえば発
電用ガスタービンの場合には週単位もしくは月単位で繰
返されることがある。ここで言う「反復熱サイクル」と
いう用語は、ガスタービンの運転に際して通例見られる
循環的な加熱および冷却を意味する。
には加熱され、そしてタービンの運転が停止されれば常
温にまで冷却される。このような加熱および冷却のサイ
クルが、たとえば航空機エンジン用ガスタービンの場合
には１日に数回繰返されることがあり、またたとえば発
電用ガスタービンの場合には週単位もしくは月単位で繰
返されることがある。ここで言う「反復熱サイクル」と
いう用語は、ガスタービンの運転に際して通例見られる
循環的な加熱および冷却を意味する。
【０００２】高温用途のために適した高強度かつ低密度
の材料（たとえば、チタンおよびチタン合金）は、大き
な技術的関心の対象となっている。このような低密度材
料は航空機エンジン用ガスタービンの効率および推力／
重量比を向上させることが知られている。約６００℃を
越える高温用途におけるチタンおよび多くのチタン合金
の使用にとって重大な制限因子となるのは、チタンが酸
素に対して親和性を有することである。酸素はチタンを
脆化させ、それによって靭性および耐クリープ性の低下
を引起こす。また、チタン上に生成する酸化物被膜もし
くはスケールは約６００℃の温度において容易に剥落す
る。
の材料（たとえば、チタンおよびチタン合金）は、大き
な技術的関心の対象となっている。このような低密度材
料は航空機エンジン用ガスタービンの効率および推力／
重量比を向上させることが知られている。約６００℃を
越える高温用途におけるチタンおよび多くのチタン合金
の使用にとって重大な制限因子となるのは、チタンが酸
素に対して親和性を有することである。酸素はチタンを
脆化させ、それによって靭性および耐クリープ性の低下
を引起こす。また、チタン上に生成する酸化物被膜もし
くはスケールは約６００℃の温度において容易に剥落す
る。
【０００３】剥落性の酸化物スケールを生成する金属は
、高温用途にとっては特に望ましくない。なぜなら、金
属表面が絶えず酸化を受け、そのために金属の早期破壊
が起こるからである。チタンが酸素に対して高度の親和
性を有する結果、多くのチタン合金も同様に脆化を示し
、また高温下で剥落性の酸化物スケールを生成する。 本明細書中においては、チタンまたはチタン合金から形
成された部品、製品もしくは構造部材は「チタン基体」
と呼ばれることがある。
、高温用途にとっては特に望ましくない。なぜなら、金
属表面が絶えず酸化を受け、そのために金属の早期破壊
が起こるからである。チタンが酸素に対して高度の親和
性を有する結果、多くのチタン合金も同様に脆化を示し
、また高温下で剥落性の酸化物スケールを生成する。 本明細書中においては、チタンまたはチタン合金から形
成された部品、製品もしくは構造部材は「チタン基体」
と呼ばれることがある。
【０００４】従来、保護スケールを生成する合金元素の
添加によってチタン基体の耐酸化性を向上させることが
試みられてきた。しかしながら、かかる合金元素の添加
は完全に満足すべきものではなかった。その理由は、酸
化の防止が不十分であったり、あるいは機械的性質が悪
影響を受けたりすることにあった。たとえば、チタン基
体中に数％のクロムを添加すると、チタンの酸化速度が
増大することが判明している。しかるに、クロムの添加
量を少なくとも約１７重量％にまで増加させると、チタ
ンの酸化速度が僅かに低下することが認められている。
添加によってチタン基体の耐酸化性を向上させることが
試みられてきた。しかしながら、かかる合金元素の添加
は完全に満足すべきものではなかった。その理由は、酸
化の防止が不十分であったり、あるいは機械的性質が悪
影響を受けたりすることにあった。たとえば、チタン基
体中に数％のクロムを添加すると、チタンの酸化速度が
増大することが判明している。しかるに、クロムの添加
量を少なくとも約１７重量％にまで増加させると、チタ
ンの酸化速度が僅かに低下することが認められている。
【０００５】アルミニウムはより効果的な合金元素であ
って、一般にアルミニウム濃度の増加に伴ってより顕著
に酸化を防止することが判明している。チタンとアルミ
ニウムとの金属間化合物（たとえば、約２５〜３５原子
％のアルミニウムを含有するα２ −アルミニウム化ニ
ッケル、および約５０〜６０原子％のアルミニウムを含
有するγ−アルミニウム化ニッケル）は、純粋なチタン
よりも小さい酸化速度を示す。実際、約５０原子％以上
のアルミニウム含量を有するチタンとアルミニウムとの
金属間化合物においては、良好な酸化防止が達成される
。 しかし残念ながら、５０原子％以上のアルミニウムを含
有するチタン合金は非常に脆く、従って応力を受けるガ
スタービン部品におけるそれらの使用は制限されてきた
。
って、一般にアルミニウム濃度の増加に伴ってより顕著
に酸化を防止することが判明している。チタンとアルミ
ニウムとの金属間化合物（たとえば、約２５〜３５原子
％のアルミニウムを含有するα２ −アルミニウム化ニ
ッケル、および約５０〜６０原子％のアルミニウムを含
有するγ−アルミニウム化ニッケル）は、純粋なチタン
よりも小さい酸化速度を示す。実際、約５０原子％以上
のアルミニウム含量を有するチタンとアルミニウムとの
金属間化合物においては、良好な酸化防止が達成される
。 しかし残念ながら、５０原子％以上のアルミニウムを含
有するチタン合金は非常に脆く、従って応力を受けるガ
スタービン部品におけるそれらの使用は制限されてきた
。
【０００６】チタン基体の酸化を防止するためのもう１
つの手段は、被膜を使用することである。耐熱被膜技術
における主要な関心事は、被膜の推定寿命である。耐熱
被膜の開発に当っては、被膜の組成、構造、多孔度、密
着性、使用温度や被覆温度、および基体と被膜との適合
性の全てが考慮される。ガスタービン部品用の被膜の場
合、被膜の密着性は達成するのが特に困難な要求条件で
あった。なぜなら、かかる部品はガスタービンの運転に
際して反復熱サイクルに暴露されるのが普通であるため
、被膜は激しい応力を受けるからである。
つの手段は、被膜を使用することである。耐熱被膜技術
における主要な関心事は、被膜の推定寿命である。耐熱
被膜の開発に当っては、被膜の組成、構造、多孔度、密
着性、使用温度や被覆温度、および基体と被膜との適合
性の全てが考慮される。ガスタービン部品用の被膜の場
合、被膜の密着性は達成するのが特に困難な要求条件で
あった。なぜなら、かかる部品はガスタービンの運転に
際して反復熱サイクルに暴露されるのが普通であるため
、被膜は激しい応力を受けるからである。
【０００７】チタン基体の耐酸化性を向上させるため、
各種の被膜が使用されてきた。たとえば、ジェイ・エフ
・ネジェドリック（Ｊ．Ｆ． Ｎｅｊｅｄｌｉｋ） の
論文「チタン合金製圧縮機羽根用の保護被膜」（ＴＲＷ
レポートＴＭ−４５８０、１９７０年１２月）中に記載
されているごとく、市販の純粋なチタンに対してアルミ
ニウム、ケイ素、ニッケル、亜鉛、クロムおよびアルミ
ニウム化ニッケルの拡散被膜が使用されてきた。アルミ
ニウム化物およびケイ化物の被膜は、空気中において６
５０℃で１０００時間にわたる酸化試験を行った際の重
量増加が少ないという結果から見て、他の拡散被膜より
も大きい保護能力を有するように思われた。
各種の被膜が使用されてきた。たとえば、ジェイ・エフ
・ネジェドリック（Ｊ．Ｆ． Ｎｅｊｅｄｌｉｋ） の
論文「チタン合金製圧縮機羽根用の保護被膜」（ＴＲＷ
レポートＴＭ−４５８０、１９７０年１２月）中に記載
されているごとく、市販の純粋なチタンに対してアルミ
ニウム、ケイ素、ニッケル、亜鉛、クロムおよびアルミ
ニウム化ニッケルの拡散被膜が使用されてきた。アルミ
ニウム化物およびケイ化物の被膜は、空気中において６
５０℃で１０００時間にわたる酸化試験を行った際の重
量増加が少ないという結果から見て、他の拡散被膜より
も大きい保護能力を有するように思われた。
【０００８】パックセメンテーション法は、アルミニウ
ム化物の拡散被膜を形成するために広く使用されている
方法である。この方法に従えば、不活性酸化物、ハロゲ
ン塩、および被覆金属（たとえば、アルミニウム）の供
給源から成る混合物が密閉レトルト内に配置される。加
熱すると、ハロゲン塩が分解して被覆金属と反応するこ
とにより、気体状の金属ハロゲン化物が生成される。気
体中における金属の活性は基体中よりも高いから、被覆
金属は基体と反応してその中に拡散する。たとえば、オ
クシデーション・オブ・メタルズ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｍｅｔａｌｓ） の第２６巻第３／４号（１９
８６年）の２７５〜２８５頁に収載されたアイ・スブラ
マニヤムおよびジェイ・アンナプルナ（Ｉ． Ｓｕｂｒ
ａｈｍａｎｙａｍ ＆ Ｊ． Ａｎｎａｐｕｒｎａ）の
論文「チタン上におけるアルミニウム化物層の高温循環
酸化」中に記載されているごとく、上記のごときパック
セメンテーション法を用いてチタン上に厚さ約４０〜５
０ミクロンのアルミニウム化物層が形成された。比較的
低い酸化温度においては、アルミニウム化物層は急速な
酸化の開始を遅らせた。すなわち、５００〜７００℃の
温度においては、アルミニウム化物層はチタンの寿命を
顕著に延ばし得ることが判明した。しかしながら、９５
０℃における循環酸化試験においては、アルミニウム化
物層は急速な酸化および剥落を示した。
ム化物の拡散被膜を形成するために広く使用されている
方法である。この方法に従えば、不活性酸化物、ハロゲ
ン塩、および被覆金属（たとえば、アルミニウム）の供
給源から成る混合物が密閉レトルト内に配置される。加
熱すると、ハロゲン塩が分解して被覆金属と反応するこ
とにより、気体状の金属ハロゲン化物が生成される。気
体中における金属の活性は基体中よりも高いから、被覆
金属は基体と反応してその中に拡散する。たとえば、オ
クシデーション・オブ・メタルズ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｍｅｔａｌｓ） の第２６巻第３／４号（１９
８６年）の２７５〜２８５頁に収載されたアイ・スブラ
マニヤムおよびジェイ・アンナプルナ（Ｉ． Ｓｕｂｒ
ａｈｍａｎｙａｍ ＆ Ｊ． Ａｎｎａｐｕｒｎａ）の
論文「チタン上におけるアルミニウム化物層の高温循環
酸化」中に記載されているごとく、上記のごときパック
セメンテーション法を用いてチタン上に厚さ約４０〜５
０ミクロンのアルミニウム化物層が形成された。比較的
低い酸化温度においては、アルミニウム化物層は急速な
酸化の開始を遅らせた。すなわち、５００〜７００℃の
温度においては、アルミニウム化物層はチタンの寿命を
顕著に延ばし得ることが判明した。しかしながら、９５
０℃における循環酸化試験においては、アルミニウム化
物層は急速な酸化および剥落を示した。
【０００９】また、オクシデーション・オブ・メタルズ
（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆ Ｍｅｔａｌｓ） の第１７
巻第１号（１９８２年）の４３〜５４頁に収載されたエ
イ・アバ、エイ・ギャレリーおよびエム・ケイレット（
Ａ． Ａｂｂａ， Ａ． Ｇａｌｅｒｉｅ ＆ Ｍ．
Ｃａｉｌｌｅｔ）の論文「チタン上におけるケイ化チタ
ン被膜の高温酸化」中に記載されているごとく、シラン
（ＳｉＨ４ ）を用いた化学蒸着法により、加熱された
チタンリボン上に厚さ約１０ミクロンのケイ化物層が形
成された。かかるケイ化物層について急速な熱サイクル
を伴わない酸化試験を行ったところ、９００℃でスケー
ル中に長手方向の亀裂が生じ、そして酸化の促進が認め
られた。
（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆ Ｍｅｔａｌｓ） の第１７
巻第１号（１９８２年）の４３〜５４頁に収載されたエ
イ・アバ、エイ・ギャレリーおよびエム・ケイレット（
Ａ． Ａｂｂａ， Ａ． Ｇａｌｅｒｉｅ ＆ Ｍ．
Ｃａｉｌｌｅｔ）の論文「チタン上におけるケイ化チタ
ン被膜の高温酸化」中に記載されているごとく、シラン
（ＳｉＨ４ ）を用いた化学蒸着法により、加熱された
チタンリボン上に厚さ約１０ミクロンのケイ化物層が形
成された。かかるケイ化物層について急速な熱サイクル
を伴わない酸化試験を行ったところ、９００℃でスケー
ル中に長手方向の亀裂が生じ、そして酸化の促進が認め
られた。
【００１０】ジャーナル・オブ・ザ・レス・コモン・メ
タルズ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ Ｃ
ｏｍｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ） の第１０９巻（１９８５
年）の４５〜４６頁に収載されたポンス（Ｐｏｎｓ）等
の論文「７５０〜９５０℃の温度範囲内におけるイオン
注入チタンの酸化」中においては、チタンに対するアル
ミニウム、ホウ素、スズ、セシウムおよびリンのイオン
注入が研究されている。リンが最も高い活性を有するこ
とが判明したが、酸化物生成速度は１／２ に低下した
に過ぎなかった。
タルズ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ Ｃ
ｏｍｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ） の第１０９巻（１９８５
年）の４５〜４６頁に収載されたポンス（Ｐｏｎｓ）等
の論文「７５０〜９５０℃の温度範囲内におけるイオン
注入チタンの酸化」中においては、チタンに対するアル
ミニウム、ホウ素、スズ、セシウムおよびリンのイオン
注入が研究されている。リンが最も高い活性を有するこ
とが判明したが、酸化物生成速度は１／２ に低下した
に過ぎなかった。
【００１１】チタン基体に対して白金のイオンプレーテ
ィングを行ったところ、５９０℃までの温度において長
期間にわたる効果的な酸化防止が達成された。また、第
１の被膜としてタングステンを使用し、かつ第２の被膜
として白金を使用したところ、酸化防止範囲は７００℃
にまで拡張された。なお、これらの温度は空気中におい
て５００時間にわたり加熱した後に被膜の剥落もしくは
損失が認められないような最高温度であった。この点に
関しては、ハイ・テンペラチュア・マテリアルズ・アン
ド・プロセスィズ（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）
の第６巻第１／２号（１９８４年）の８１〜９１頁に収
載されたディー・エイロン、エス・フジシロおよびエフ
・エイチ・フローズ（Ｄ． Ｅｙｌｏｎ， Ｓ． Ｆｕ
ｊｉｓｈｉｒｏ＆ Ｆ．Ｈ． Ｆｒｏｅｓ） の論文「
高温用途のためのチタン合金−総説」を参照されたい。
ィングを行ったところ、５９０℃までの温度において長
期間にわたる効果的な酸化防止が達成された。また、第
１の被膜としてタングステンを使用し、かつ第２の被膜
として白金を使用したところ、酸化防止範囲は７００℃
にまで拡張された。なお、これらの温度は空気中におい
て５００時間にわたり加熱した後に被膜の剥落もしくは
損失が認められないような最高温度であった。この点に
関しては、ハイ・テンペラチュア・マテリアルズ・アン
ド・プロセスィズ（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）
の第６巻第１／２号（１９８４年）の８１〜９１頁に収
載されたディー・エイロン、エス・フジシロおよびエフ
・エイチ・フローズ（Ｄ． Ｅｙｌｏｎ， Ｓ． Ｆｕ
ｊｉｓｈｉｒｏ＆ Ｆ．Ｈ． Ｆｒｏｅｓ） の論文「
高温用途のためのチタン合金−総説」を参照されたい。
【００１２】上記のごとき被膜の中には顕著な改良をも
たらすものも含まれているとは言え、反復熱サイクルに
暴露された際にも密着性を保持しながら約９５０℃まで
の温度において実質的な酸化防止をもたらすようなチタ
ン基体用の保護被膜は今なお要望されている。チタン上
の保護被膜はまた、靭性や耐クリープ性が顕著に低下し
ないようにするため、チタン中への酸素の拡散を低減さ
せるものでもあることが望ましい。
たらすものも含まれているとは言え、反復熱サイクルに
暴露された際にも密着性を保持しながら約９５０℃まで
の温度において実質的な酸化防止をもたらすようなチタ
ン基体用の保護被膜は今なお要望されている。チタン上
の保護被膜はまた、靭性や耐クリープ性が顕著に低下し
ないようにするため、チタン中への酸素の拡散を低減さ
せるものでもあることが望ましい。
【００１３】本発明の目的の１つは、反復熱サイクルに
耐えながら約９５０℃までの温度においてチタン基体の
酸化を実質的に防止し得るような密着性の連続被膜を提
供することにある。
耐えながら約９５０℃までの温度においてチタン基体の
酸化を実質的に防止し得るような密着性の連続被膜を提
供することにある。
【００１４】また、反復熱サイクルに耐えながら約９５
０℃までの温度においてチタン基体の酸化を実質的に防
止し得るような連続した延性ＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合
金被膜を提供することも本発明の目的の１つである。
０℃までの温度においてチタン基体の酸化を実質的に防
止し得るような連続した延性ＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合
金被膜を提供することも本発明の目的の１つである。
【００１５】更にまた、高温下で酸化雰囲気に暴露され
た場合に連続した酸化クロムまたは酸化アルミニウムス
ケールを生成するような密着性の連続合金被膜を提供す
ることも本発明の目的の１つである。かかる合金被膜は
、反復熱サイクルに耐えながら約９５０℃までの温度に
おいてチタン基体の酸化を実質的に防止することができ
る。
た場合に連続した酸化クロムまたは酸化アルミニウムス
ケールを生成するような密着性の連続合金被膜を提供す
ることも本発明の目的の１つである。かかる合金被膜は
、反復熱サイクルに耐えながら約９５０℃までの温度に
おいてチタン基体の酸化を実質的に防止することができ
る。
【００１６】更にまた、ガスタービンの部品が暴露され
るような反復熱サイクル条件の下でも約９５０℃までの
温度においてチタン基体の酸化を防止し得るような方法
を提供することも本発明の目的の１つである。
るような反復熱サイクル条件の下でも約９５０℃までの
温度においてチタン基体の酸化を防止し得るような方法
を提供することも本発明の目的の１つである。
【００１７】
【発明の概要】このたび本発明者等は、反復熱サイクル
に暴露された際にも密着性を保持しながら約９５０℃ま
での高温においてチタン基体の酸化を実質的に防止し得
るようなチタン基体用の被膜を発見した。かかる被膜は
、延性ＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合金（ただし、Ｍは鉄、
ニッケルおよびコバルトから成る群より選ばれた金属で
ある）を用いて形成された連続被膜から成っている。か
かる被膜は約０．０００５〜０．０１インチの厚さを有
することが好ましい。なお、１ミルは０．００１インチ
であり、従って０．０００５〜０．０１インチは０．５
〜１０ミルである。
に暴露された際にも密着性を保持しながら約９５０℃ま
での高温においてチタン基体の酸化を実質的に防止し得
るようなチタン基体用の被膜を発見した。かかる被膜は
、延性ＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合金（ただし、Ｍは鉄、
ニッケルおよびコバルトから成る群より選ばれた金属で
ある）を用いて形成された連続被膜から成っている。か
かる被膜は約０．０００５〜０．０１インチの厚さを有
することが好ましい。なお、１ミルは０．００１インチ
であり、従って０．０００５〜０．０１インチは０．５
〜１０ミルである。
【００１８】延性ＭＣｒＡｌ合金は、約１０〜４０重量
％のクロム、約４〜１０重量％のアルミニウムおよび残
部の鉄から成るか、約８〜４０重量％のクロム、約４〜
１０重量％のアルミニウムおよび残部のニッケルから成
るか、あるいは約１０〜２５重量％のクロム、約４〜５
．５重量％のアルミニウムおよび残部のコバルトから成
るものである。延性ＭＣｒ合金は、約２０〜４０重量％
のクロムおよび残部の鉄から成るか、約２０〜５０重量
％のクロムおよび残部のニッケルから成るか、あるいは
約１５〜３５重量％のクロムおよび残部のコバルトから
成るものである。 かかるＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合
金中にはまた、酸化物スケールの密着性を向上させるこ
とが知られている元素（たとえば、ジルコニウム、ケイ
素、チタン、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム
、ランタンおよびその他の希土類元素から成る群より選
ばれた金属）が約２重量％まで（好ましくは約０．５重
量％まで）の量で存在し得る。
％のクロム、約４〜１０重量％のアルミニウムおよび残
部の鉄から成るか、約８〜４０重量％のクロム、約４〜
１０重量％のアルミニウムおよび残部のニッケルから成
るか、あるいは約１０〜２５重量％のクロム、約４〜５
．５重量％のアルミニウムおよび残部のコバルトから成
るものである。延性ＭＣｒ合金は、約２０〜４０重量％
のクロムおよび残部の鉄から成るか、約２０〜５０重量
％のクロムおよび残部のニッケルから成るか、あるいは
約１５〜３５重量％のクロムおよび残部のコバルトから
成るものである。 かかるＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合
金中にはまた、酸化物スケールの密着性を向上させるこ
とが知られている元素（たとえば、ジルコニウム、ケイ
素、チタン、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム
、ランタンおよびその他の希土類元素から成る群より選
ばれた金属）が約２重量％まで（好ましくは約０．５重
量％まで）の量で存在し得る。
【００１９】ここで言う「残部」という用語は、合金中
における残りの重量百分率を意味する。なお、合金の延
性および耐酸化性を損なわないものであれば、その他の
元素が不純物として存在していてもよいし、あるいは悪
影響を及ぼさない範囲の含量で存在していてもよい。か
かるＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合金の残部中に存在し得る
その他の元素の実例としては、２重量％までの炭素、５
重量％までのタングステン、５重量％までのタンタル、
１重量％までのモリブデン、２重量％までのレニウム、
および（ＭＣｒ合金については）４重量％までのアルミ
ニウムが挙げられる。
における残りの重量百分率を意味する。なお、合金の延
性および耐酸化性を損なわないものであれば、その他の
元素が不純物として存在していてもよいし、あるいは悪
影響を及ぼさない範囲の含量で存在していてもよい。か
かるＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合金の残部中に存在し得る
その他の元素の実例としては、２重量％までの炭素、５
重量％までのタングステン、５重量％までのタンタル、
１重量％までのモリブデン、２重量％までのレニウム、
および（ＭＣｒ合金については）４重量％までのアルミ
ニウムが挙げられる。
【００２０】上記のごとき被膜は、連続的であると同時
に、基体の望ましい強度、延性、疲れ特性および靭性を
実質的に低下させることなく基体に対して少なくとも強
力な冶金的結合を生み出すように形成される。たとえば
、プラズマ溶射法、化学蒸着法または物理蒸着法を使用
すれば被膜と基体との間に強力な冶金的結合が得られる
のであって、本発明の被膜はこれらの方法を用いて形成
することができる。
に、基体の望ましい強度、延性、疲れ特性および靭性を
実質的に低下させることなく基体に対して少なくとも強
力な冶金的結合を生み出すように形成される。たとえば
、プラズマ溶射法、化学蒸着法または物理蒸着法を使用
すれば被膜と基体との間に強力な冶金的結合が得られる
のであって、本発明の被膜はこれらの方法を用いて形成
することができる。
【００２１】
【発明の詳細】チタン基体に対しては数多くの被膜が使
用されてきたが、これまでに報告された被膜は、ガスタ
ービンの正規の運転に際して見られるような熱サイクル
に暴露された場合における高温酸化の防止という点では
不十分であることが判明している。ある種の被膜におい
ては、チタンの反応性が大きいため、チタン基体と被膜
との間に十分な密着性が得られないことがある。別種の
被膜においては、熱膨張率の不整合のために十分な密着
性が得られないことがある。更に別種の被膜においては
、チタン基体に対する実質的な保護が得られないことが
判明している。
用されてきたが、これまでに報告された被膜は、ガスタ
ービンの正規の運転に際して見られるような熱サイクル
に暴露された場合における高温酸化の防止という点では
不十分であることが判明している。ある種の被膜におい
ては、チタンの反応性が大きいため、チタン基体と被膜
との間に十分な密着性が得られないことがある。別種の
被膜においては、熱膨張率の不整合のために十分な密着
性が得られないことがある。更に別種の被膜においては
、チタン基体に対する実質的な保護が得られないことが
判明している。
【００２２】しかるに本発明者等は、延性ＭＣｒＡｌま
たはＭＣｒ合金を用いて形成された（好ましくは厚さ約
０．５〜１０ミルの）連続被膜がチタン基体の酸化を実
質的に防止し得ることを見出した。意外なことには、空
気中において室温と約９５０℃までの温度との間の反復
熱サイクルに暴露されることによって誘起される応力を
受けた場合でも、かかる被膜は密着性を保持し、そして
チタン基体上における酸化物の生成速度を実質的に低下
させるのである。たとえば、空気流中において熱サイク
ルに暴露された未被覆のチタン基体は、基体上における
酸化物の生成に由来する急速な重量増加によって示され
るような大きい酸化速度を有している。しかるに、本発
明の被膜によって保護された場合には、酸化物の生成に
由来する重量増加の減少によって示されるごとくに酸化
速度の低下が得られることになる。これらの事実は図１
および２に例示されている。
たはＭＣｒ合金を用いて形成された（好ましくは厚さ約
０．５〜１０ミルの）連続被膜がチタン基体の酸化を実
質的に防止し得ることを見出した。意外なことには、空
気中において室温と約９５０℃までの温度との間の反復
熱サイクルに暴露されることによって誘起される応力を
受けた場合でも、かかる被膜は密着性を保持し、そして
チタン基体上における酸化物の生成速度を実質的に低下
させるのである。たとえば、空気流中において熱サイク
ルに暴露された未被覆のチタン基体は、基体上における
酸化物の生成に由来する急速な重量増加によって示され
るような大きい酸化速度を有している。しかるに、本発
明の被膜によって保護された場合には、酸化物の生成に
由来する重量増加の減少によって示されるごとくに酸化
速度の低下が得られることになる。これらの事実は図１
および２に例示されている。
【００２３】延性ＭＣｒＡｌ合金の被膜はクロムと、ア
ルミニウムと、鉄、ニッケルおよびコバルトの少なくと
も１者とから成っていて、かかる被膜はチタン基体の熱
膨張によって誘起された応力に耐えるのに十分な延性を
有しながら連続した酸化アルミニウムスケールを生成す
る。かかる延性ＭＣｒＡｌ合金の組成は上記に記載され
た通りであるが、より優れた延性または耐酸化性を有す
る一層好適な合金は約１５〜２５重量％のクロム、約５
〜８重量％のアルミニウムおよび残部の鉄から成るか、
約１０〜２５重量％のクロム、約５〜８重量％のアルミ
ニウムおよび残部のニッケルから成るか、あるいは約１
５〜２５重量％のクロム、約４〜５重量％のアルミニウ
ムおよび残部のコバルトから成るものである。
ルミニウムと、鉄、ニッケルおよびコバルトの少なくと
も１者とから成っていて、かかる被膜はチタン基体の熱
膨張によって誘起された応力に耐えるのに十分な延性を
有しながら連続した酸化アルミニウムスケールを生成す
る。かかる延性ＭＣｒＡｌ合金の組成は上記に記載され
た通りであるが、より優れた延性または耐酸化性を有す
る一層好適な合金は約１５〜２５重量％のクロム、約５
〜８重量％のアルミニウムおよび残部の鉄から成るか、
約１０〜２５重量％のクロム、約５〜８重量％のアルミ
ニウムおよび残部のニッケルから成るか、あるいは約１
５〜２５重量％のクロム、約４〜５重量％のアルミニウ
ムおよび残部のコバルトから成るものである。
【００２４】延性ＭＣｒ合金の被膜はクロムと、鉄、ニ
ッケルおよびコバルトの少なくとも１者とから成ってい
て、かかる被膜はチタン基体の熱膨張によって誘起され
た応力に耐えるのに十分な延性を有しながら連続した酸
化クロムスケールを生成する。かかる延性ＭＣｒ合金の
組成は上記に記載された通りであるが、より優れた延性
または耐酸化性を有する一層好適な合金は約２５〜３５
重量％のクロムおよび残部の鉄から成るか、約２０〜４
０重量％のクロムおよび残部のニッケルから成るか、あ
るいは約２０〜３０重量％のクロムおよび残部のコバル
トから成るものである。
ッケルおよびコバルトの少なくとも１者とから成ってい
て、かかる被膜はチタン基体の熱膨張によって誘起され
た応力に耐えるのに十分な延性を有しながら連続した酸
化クロムスケールを生成する。かかる延性ＭＣｒ合金の
組成は上記に記載された通りであるが、より優れた延性
または耐酸化性を有する一層好適な合金は約２５〜３５
重量％のクロムおよび残部の鉄から成るか、約２０〜４
０重量％のクロムおよび残部のニッケルから成るか、あ
るいは約２０〜３０重量％のクロムおよび残部のコバル
トから成るものである。
【００２５】ＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ合金中のＭは、鉄
、ニッケル、コバルトおよびそれらの混合物から成る群
より選ばれた金属である。なお、上記のごときクロムお
よびアルミニウムの含量範囲から容易に理解される通り
、クロムおよびアルミニウムの含量範囲はＭが鉄、ニッ
ケルまたは（とりわけ）コバルトのいずれであるかに依
存する。それ故、合金の残部中におけるコバルトとニッ
ケルまたは鉄との比が０．５より大きい場合には、クロ
ムおよびアルミニウムの含量範囲は残部がコバルトから
成る合金について上記に記載されたより狭い含量範囲に
制限されることになる。たとえば、クロムと、アルミニ
ウムと、残部のニッケルおよびコバルトとから成ると共
に、コバルトとニッケルとの比が０．５より大きいよう
な合金においては、クロムおよびアルミニウムの含量範
囲はクロム、アルミニウムおよび残部のコバルトから成
る合金について上記に記載された含量範囲に等しくなる
のである。
、ニッケル、コバルトおよびそれらの混合物から成る群
より選ばれた金属である。なお、上記のごときクロムお
よびアルミニウムの含量範囲から容易に理解される通り
、クロムおよびアルミニウムの含量範囲はＭが鉄、ニッ
ケルまたは（とりわけ）コバルトのいずれであるかに依
存する。それ故、合金の残部中におけるコバルトとニッ
ケルまたは鉄との比が０．５より大きい場合には、クロ
ムおよびアルミニウムの含量範囲は残部がコバルトから
成る合金について上記に記載されたより狭い含量範囲に
制限されることになる。たとえば、クロムと、アルミニ
ウムと、残部のニッケルおよびコバルトとから成ると共
に、コバルトとニッケルとの比が０．５より大きいよう
な合金においては、クロムおよびアルミニウムの含量範
囲はクロム、アルミニウムおよび残部のコバルトから成
る合金について上記に記載された含量範囲に等しくなる
のである。
【００２６】かかる被膜は、少なくとも、チタン基体に
対して強力な冶金的結合を有する連続被膜を形成するよ
うな方法によって設置される。冶金的結合とは、基体と
被膜との界面において元素の相互拡散が存在することを
特徴とするものである。好適な被膜形成方法は商業的に
使用されているようなプラズマ溶射法であって、かかる
方法については商業的な装置を容易に入手することがで
きる。その他の適当な被膜形成方法の実例としては、パ
ックセメンテーション法のごとき化学蒸着法、並びにス
パッタリング法、真空蒸着法およびイオンプレーティン
グ法のごとき物理蒸着法が挙げられる。
対して強力な冶金的結合を有する連続被膜を形成するよ
うな方法によって設置される。冶金的結合とは、基体と
被膜との界面において元素の相互拡散が存在することを
特徴とするものである。好適な被膜形成方法は商業的に
使用されているようなプラズマ溶射法であって、かかる
方法については商業的な装置を容易に入手することがで
きる。その他の適当な被膜形成方法の実例としては、パ
ックセメンテーション法のごとき化学蒸着法、並びにス
パッタリング法、真空蒸着法およびイオンプレーティン
グ法のごとき物理蒸着法が挙げられる。
【００２７】プラズマ溶射法においては、粉末状の合金
組成物が実質的に溶融した合金液滴の層として基体に吹
付けられる。粉末粒子を融解するプラズマを発生させる
ためにはアルゴンとヘリウムとの混合物のごとき不活性
ガスを使用し、また粉末供給のためにはアルゴンのごと
き不活性ガスを使用することにより、溶融合金液滴の酸
化は実質的に防止される。吹付けられた液滴は基体の表
面および先行する液滴の形状に順応して薄層化し、そし
て急速に凝固する。このようにして、被膜は幾つかの機
序に基づいて基体に結合される。すなわち、かかる被膜
は表面の起伏に順応することによってそれと機械的に結
合すると共に、被膜と基体との界面における相互拡散に
よって冶金的結合を生じるのである。
組成物が実質的に溶融した合金液滴の層として基体に吹
付けられる。粉末粒子を融解するプラズマを発生させる
ためにはアルゴンとヘリウムとの混合物のごとき不活性
ガスを使用し、また粉末供給のためにはアルゴンのごと
き不活性ガスを使用することにより、溶融合金液滴の酸
化は実質的に防止される。吹付けられた液滴は基体の表
面および先行する液滴の形状に順応して薄層化し、そし
て急速に凝固する。このようにして、被膜は幾つかの機
序に基づいて基体に結合される。すなわち、かかる被膜
は表面の起伏に順応することによってそれと機械的に結
合すると共に、被膜と基体との界面における相互拡散に
よって冶金的結合を生じるのである。
【００２８】上記のごときプラズマ溶射法によって形成
された被膜は約９５０℃までの温度においてチタン基体
の酸化を実質的に防止し得るが、かかる被膜に後処理を
施すことによって一層の改良を加えることもできる。た
とえば、プラズマ溶射された被膜に焼なましを施すこと
によって相互拡散および冶金的結合の程度を向上させる
ことができ、高温等圧圧縮を施すことによって被膜の密
度を一層高めることができ、あるいはアルミニウムまた
はクロムの薄膜を蒸着させることによって被膜の酸化防
止能力を向上させることができる。
された被膜は約９５０℃までの温度においてチタン基体
の酸化を実質的に防止し得るが、かかる被膜に後処理を
施すことによって一層の改良を加えることもできる。た
とえば、プラズマ溶射された被膜に焼なましを施すこと
によって相互拡散および冶金的結合の程度を向上させる
ことができ、高温等圧圧縮を施すことによって被膜の密
度を一層高めることができ、あるいはアルミニウムまた
はクロムの薄膜を蒸着させることによって被膜の酸化防
止能力を向上させることができる。
【００２９】上記のごとき被膜の寿命はまた、被膜の設
置に先立って基体上に拡散障壁層を設置することによっ
て向上させることもできる。かかる拡散障壁層を設置す
るためには、たとえば、相互拡散を低減させることが知
られている元素（たとえば、タングステン、モリブデン
またはクロム）から成る厚さ数ミクロンの層をスパッタ
リング法によって基体上に形成すればよい。次いで、か
かる拡散障壁層上に本発明のＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合
金被膜が設置される。
置に先立って基体上に拡散障壁層を設置することによっ
て向上させることもできる。かかる拡散障壁層を設置す
るためには、たとえば、相互拡散を低減させることが知
られている元素（たとえば、タングステン、モリブデン
またはクロム）から成る厚さ数ミクロンの層をスパッタ
リング法によって基体上に形成すればよい。次いで、か
かる拡散障壁層上に本発明のＭＣｒＡｌまたはＭＣｒ合
金被膜が設置される。
【００３０】以下の実施例は、本発明の被膜を構成する
延性ＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ合金、本発明の被膜が有す
る酸化防止能力、並びにチタン基体に対する本発明の被
膜の密着性を一層詳しく説明するものである。
延性ＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ合金、本発明の被膜が有す
る酸化防止能力、並びにチタン基体に対する本発明の被
膜の密着性を一層詳しく説明するものである。
【００３１】
【実施例１】下記表１中に示された組成を有するチタン
合金を直径 １／８インチの棒材として購入し、そして
長さ１−１／４インチの試験片に切断した。
合金を直径 １／８インチの棒材として購入し、そして
長さ１−１／４インチの試験片に切断した。
【００３２】
【表１】
表 １ 試験片の表示
組成（重量
パーセント） Ｔｉ６４
Ｔｉ−６Ａｌ−４
Ｖ Ｔｉ６２４２
Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−２Ｍｏ Ｔ
ｉＡｌＣｒＮｂ Ｔｉ−４８Ａ
ｌ−２Ｃｒ−２Ｎｂ（注）いずれの組成においても、チ
タンの含量は残部である。
表 １ 試験片の表示
組成（重量
パーセント） Ｔｉ６４
Ｔｉ−６Ａｌ−４
Ｖ Ｔｉ６２４２
Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−２Ｍｏ Ｔ
ｉＡｌＣｒＮｂ Ｔｉ−４８Ａ
ｌ−２Ｃｒ−２Ｎｂ（注）いずれの組成においても、チ
タンの含量は残部である。
【００３３】上記の試験片を研摩し、１００メッシュの
酸化アルミニウムによるブラストを施し、次いで低圧プ
ラズマ溶射法によって被覆した。被覆合金の組成は下記
表２中に略記されている。たとえば、Ｆｅ−２４Ｃｒ−
８Ａｌ−０．５Ｙは２４重量％のクロム、８重量％のア
ルミニウム、０．５重量％のイットリウムおよび残部の
鉄から成るものである。６０Ｔｏｒｒの圧力に保たれた
密閉室内において動作するエレクトロ・プラズマ社（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ ＰｌａｓｍａＩｎｃ．） 製の直流アー
クプラズマガンの使用により、約３〜５ミルの厚さを有
する合金被膜を形成した。 この場合、プラズマはアルゴンおよびヘリウムを混合す
ることによって発生され、また合金粉末はアルゴンガス
を用いて供給された。
酸化アルミニウムによるブラストを施し、次いで低圧プ
ラズマ溶射法によって被覆した。被覆合金の組成は下記
表２中に略記されている。たとえば、Ｆｅ−２４Ｃｒ−
８Ａｌ−０．５Ｙは２４重量％のクロム、８重量％のア
ルミニウム、０．５重量％のイットリウムおよび残部の
鉄から成るものである。６０Ｔｏｒｒの圧力に保たれた
密閉室内において動作するエレクトロ・プラズマ社（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ ＰｌａｓｍａＩｎｃ．） 製の直流アー
クプラズマガンの使用により、約３〜５ミルの厚さを有
する合金被膜を形成した。 この場合、プラズマはアルゴンおよびヘリウムを混合す
ることによって発生され、また合金粉末はアルゴンガス
を用いて供給された。
【００３４】
【表２】
表 ２
プラズマ溶射された被膜の組成Ｍ
ＣｒＡｌ被膜の種類 ＭＣｒ被膜の種類
組成（重量パーセント） ＦｅＣｒＡｌＹ
Ｆｅ−２４Ｃｒ−８Ａｌ−０．５ＹＮｉＣｒＡｌＹ
Ｎ
ｉ−２３Ｃｒ−６Ａｌ−０．４ＹＣｏＣｒＡｌＹ
Ｃｏ
−２９Ｃｒ−６Ａｌ−０．３ＹＣｏＮｉＣｒＡｌＹ
Ｃｏ−３２
Ｎｉ−２１Ｃｒ−８Ａｌ
−０．５Ｙ
ＮｉＣｒ Ｎｉ−５０Ｃ
ｒ Ｃｏ
Ｃｒ Ｃｏ−３０Ｃｒ−４Ｗ−３Ｆ
ｅ
−３Ｎｉ表２中
に示されたＣｏＣｒＡｌＹおよびＣｏＮｉＣｒＡｌＹ被
覆合金はプラズマ溶射後の冷却に際して亀裂を生じ、従
ってそれ以上の試験は行わなかった。酸化試験に先立ち
、密着性被膜には簡単なバフ磨きを施した。次いで、２
種の方法により、空気流中において被膜の酸化試験を行
った。一部の試験片は長時間にわたって所定の試験温度
に等温加熱したのに対し、残りの試験片は室温と試験温
度との間における反復熱サイクルに暴露した。等温加熱
された試験片は、約４８時間毎に炉から取出して室温に
まで冷却した後に秤量した。
表 ２
プラズマ溶射された被膜の組成Ｍ
ＣｒＡｌ被膜の種類 ＭＣｒ被膜の種類
組成（重量パーセント） ＦｅＣｒＡｌＹ
Ｆｅ−２４Ｃｒ−８Ａｌ−０．５ＹＮｉＣｒＡｌＹ
Ｎ
ｉ−２３Ｃｒ−６Ａｌ−０．４ＹＣｏＣｒＡｌＹ
Ｃｏ
−２９Ｃｒ−６Ａｌ−０．３ＹＣｏＮｉＣｒＡｌＹ
Ｃｏ−３２
Ｎｉ−２１Ｃｒ−８Ａｌ
−０．５Ｙ
ＮｉＣｒ Ｎｉ−５０Ｃ
ｒ Ｃｏ
Ｃｒ Ｃｏ−３０Ｃｒ−４Ｗ−３Ｆ
ｅ
−３Ｎｉ表２中
に示されたＣｏＣｒＡｌＹおよびＣｏＮｉＣｒＡｌＹ被
覆合金はプラズマ溶射後の冷却に際して亀裂を生じ、従
ってそれ以上の試験は行わなかった。酸化試験に先立ち
、密着性被膜には簡単なバフ磨きを施した。次いで、２
種の方法により、空気流中において被膜の酸化試験を行
った。一部の試験片は長時間にわたって所定の試験温度
に等温加熱したのに対し、残りの試験片は室温と試験温
度との間における反復熱サイクルに暴露した。等温加熱
された試験片は、約４８時間毎に炉から取出して室温に
まで冷却した後に秤量した。
【００３５】循環試験に際しては、炉を急速に上昇させ
て試験片を包囲することによって加熱を行い、次いで所
定の時間後に炉を降下させることによって試験片を放冷
した。詳しく述べれば、４５分間にわたって炉を上昇さ
せ、次いで１５分間にわたって炉を降下させることによ
り、１時間のサイクルで試験片を加熱した。その間、２
４時間毎に試験片を化学天秤上で秤量することにより、
酸化物の生成に由来する重量増加を測定した。別の試験
片については、３時間４５分間にわたって炉を上昇させ
、次いで１５分間にわたって炉を降下させることにより
、４時間のサイクルで試験片を加熱した。この場合には
、各々の冷却期間中に試験片を化学天秤上で秤量するこ
とにより、４時間のサイクルで重量増加を測定した。 なお、加熱に際して試験片は約５分で試験温度に到達し
たのに対し、冷却時には室温に到達するのに約２〜３分
を要した。
て試験片を包囲することによって加熱を行い、次いで所
定の時間後に炉を降下させることによって試験片を放冷
した。詳しく述べれば、４５分間にわたって炉を上昇さ
せ、次いで１５分間にわたって炉を降下させることによ
り、１時間のサイクルで試験片を加熱した。その間、２
４時間毎に試験片を化学天秤上で秤量することにより、
酸化物の生成に由来する重量増加を測定した。別の試験
片については、３時間４５分間にわたって炉を上昇させ
、次いで１５分間にわたって炉を降下させることにより
、４時間のサイクルで試験片を加熱した。この場合には
、各々の冷却期間中に試験片を化学天秤上で秤量するこ
とにより、４時間のサイクルで重量増加を測定した。 なお、加熱に際して試験片は約５分で試験温度に到達し
たのに対し、冷却時には室温に到達するのに約２〜３分
を要した。
【００３６】
【実施例２】表１中に示されたＴｉ組成を有する試験片
上に、パックセメンテーション法によってクロム被膜を
設置した。すなわち、約６５重量％のクロム粉末、約２
５重量％のアルミナ粉末および約１０重量％の塩化アン
モニウムから成る粉末パック中に試験片を挿入した。か
かるパックを水素−アルゴン雰囲気中において約１００
０℃で約１時間にわたり加熱したところ、厚さ約５０ミ
クロンのクロム被膜が形成された。試験片上には青銅色
の表面層が認められたが、これはクロムとチタンとの金
属間化合物から成るものと考えられた。かかるパックセ
メンテーション法によって設置されたクロム被膜は、空
気中において８５５℃に加熱した場合に急速に剥落した
。
上に、パックセメンテーション法によってクロム被膜を
設置した。すなわち、約６５重量％のクロム粉末、約２
５重量％のアルミナ粉末および約１０重量％の塩化アン
モニウムから成る粉末パック中に試験片を挿入した。か
かるパックを水素−アルゴン雰囲気中において約１００
０℃で約１時間にわたり加熱したところ、厚さ約５０ミ
クロンのクロム被膜が形成された。試験片上には青銅色
の表面層が認められたが、これはクロムとチタンとの金
属間化合物から成るものと考えられた。かかるパックセ
メンテーション法によって設置されたクロム被膜は、空
気中において８５５℃に加熱した場合に急速に剥落した
。
【００３７】
【実施例３】化学蒸着法により、チタンから成る２個の
試験片を厚さ約８ミクロンの炭化ケイ素層で被覆した。 かかる目的のためには、１０％水素−アルゴンキャリヤ
ガス中に添加されたメチルトリクロロシラン（ＣＨ３
ＳｉＣｌ３ ）の蒸気を使用した。１０００℃で１時間
にわたり加熱した後、試験片を炭化ケイ素層で一様に被
覆した。一方の試験片は、空気流中において８００℃で
１２時間にわたり加熱した。かかる等温加熱の結果、試
験片は約３ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量増加を示し、ま
た基体からの被膜の剥落が認められた。他方の試験片は
、１時間毎に室温にまで急冷しながら空気流中において
８５０℃に加熱することから成る熱サイクルに暴露した
。かかる熱サイクルを受けた試験片は２４時間後に約８
ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量増加を示し、また基体から
の被膜の剥落が認められた。
試験片を厚さ約８ミクロンの炭化ケイ素層で被覆した。 かかる目的のためには、１０％水素−アルゴンキャリヤ
ガス中に添加されたメチルトリクロロシラン（ＣＨ３
ＳｉＣｌ３ ）の蒸気を使用した。１０００℃で１時間
にわたり加熱した後、試験片を炭化ケイ素層で一様に被
覆した。一方の試験片は、空気流中において８００℃で
１２時間にわたり加熱した。かかる等温加熱の結果、試
験片は約３ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量増加を示し、ま
た基体からの被膜の剥落が認められた。他方の試験片は
、１時間毎に室温にまで急冷しながら空気流中において
８５０℃に加熱することから成る熱サイクルに暴露した
。かかる熱サイクルを受けた試験片は２４時間後に約８
ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量増加を示し、また基体から
の被膜の剥落が認められた。
【００３８】
【実施例４】高周波電流を用いたスパッタリング法によ
り、チタンから成る試験片の全表面を厚さ３ミクロンの
アルミニウム層で被覆した。この試験片を空気流中にお
いて８００℃で３０時間にわたり加熱した。かかる等温
加熱の結果、試験片は約２ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量
増加を示し、またアルミニウム被膜は亀裂を生じた。
り、チタンから成る試験片の全表面を厚さ３ミクロンの
アルミニウム層で被覆した。この試験片を空気流中にお
いて８００℃で３０時間にわたり加熱した。かかる等温
加熱の結果、試験片は約２ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量
増加を示し、またアルミニウム被膜は亀裂を生じた。
【００３９】やはり高周波電流を用いたスパッタリング
法により、チタンから成る別の試験片の全表面を厚さ３
ミクロンの白金層で被覆した。この試験片を空気流中に
おいて９００℃で７時間にわたり加熱した。かかる等温
加熱の結果、試験片は約４ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量
増加を示し、また基体からの白金被膜の剥落の開始が認
められた。
法により、チタンから成る別の試験片の全表面を厚さ３
ミクロンの白金層で被覆した。この試験片を空気流中に
おいて９００℃で７時間にわたり加熱した。かかる等温
加熱の結果、試験片は約４ｍｇ／ｃｍ２ の酸化物重量
増加を示し、また基体からの白金被膜の剥落の開始が認
められた。
【００４０】実施例１における酸化試験について述べれ
ば、得られた重量増加の測定結果が図１〜４中の曲線に
よって示されている。これらの図中では、１平方センチ
メートル当りのミリグラム数で表わされた重量増加が縦
軸上にプロットされており、また暴露時間が横軸上にプ
ロットされている。図１、２および４は１時間毎の熱サ
イクルを施した試験片から得られた結果を示しており、
また図３は等温加熱を施した試験片から得られた結果を
示している。図１〜４中に示されかつ下記に記載される
ＦｅＣｒＡｌＹ、ＮｉＣｒＡｌＹ、ＣｏＣｒなどの被膜
名称は、表２中に示された合金組成の表示に対応してい
る。
ば、得られた重量増加の測定結果が図１〜４中の曲線に
よって示されている。これらの図中では、１平方センチ
メートル当りのミリグラム数で表わされた重量増加が縦
軸上にプロットされており、また暴露時間が横軸上にプ
ロットされている。図１、２および４は１時間毎の熱サ
イクルを施した試験片から得られた結果を示しており、
また図３は等温加熱を施した試験片から得られた結果を
示している。図１〜４中に示されかつ下記に記載される
ＦｅＣｒＡｌＹ、ＮｉＣｒＡｌＹ、ＣｏＣｒなどの被膜
名称は、表２中に示された合金組成の表示に対応してい
る。
【００４１】図１は、未被覆のＴｉ６４試験片および厚
さ３ミルのＦｅＣｒＡｌＹ被膜で被覆されたＴｉ６４試
験片を反復熱サイクル条件下で約５００時間にわたって
８５０℃に加熱した場合の重量増加を示している。図２
は、未被覆のＴｉ６４およびＴｉ６２４２試験片並びに
厚さ５ミルのＣｏＣｒ被膜で被覆されたＴｉ６４および
Ｔｉ６２４２試験片を反復熱サイクル条件下で約１００
０時間にわたって９００℃に加熱した場合の重量増加を
示している。図３は、厚さ５ミルのＦｅＣｒＡｌＹ被膜
、厚さ５ミルのＮｉＣｒＡｌＹ被膜および厚さ５ミルの
ＣｏＣｒ被膜でそれぞれ被覆された３個のＴｉ６４試験
片を約６００または１０００時間にわたって９００℃に
等温加熱した場合の重量増加を示している。図４は、未
被覆のＴｉＡｌＣｒＮｂ試験片および厚さ５ミルのＦｅ
ＣｒＡｌＹ、ＮｉＣｒＡｌＹ、ＣｏＣｒまたはＮｉＣｒ
被膜で被覆されたＴｉＡｌＣｒＮｂ試験片を反復熱サイ
クル条件下で約５００時間にわたって８１５℃に加熱し
た場合の重量増加を示している。
さ３ミルのＦｅＣｒＡｌＹ被膜で被覆されたＴｉ６４試
験片を反復熱サイクル条件下で約５００時間にわたって
８５０℃に加熱した場合の重量増加を示している。図２
は、未被覆のＴｉ６４およびＴｉ６２４２試験片並びに
厚さ５ミルのＣｏＣｒ被膜で被覆されたＴｉ６４および
Ｔｉ６２４２試験片を反復熱サイクル条件下で約１００
０時間にわたって９００℃に加熱した場合の重量増加を
示している。図３は、厚さ５ミルのＦｅＣｒＡｌＹ被膜
、厚さ５ミルのＮｉＣｒＡｌＹ被膜および厚さ５ミルの
ＣｏＣｒ被膜でそれぞれ被覆された３個のＴｉ６４試験
片を約６００または１０００時間にわたって９００℃に
等温加熱した場合の重量増加を示している。図４は、未
被覆のＴｉＡｌＣｒＮｂ試験片および厚さ５ミルのＦｅ
ＣｒＡｌＹ、ＮｉＣｒＡｌＹ、ＣｏＣｒまたはＮｉＣｒ
被膜で被覆されたＴｉＡｌＣｒＮｂ試験片を反復熱サイ
クル条件下で約５００時間にわたって８１５℃に加熱し
た場合の重量増加を示している。
【００４２】図１〜４は、プラズマ溶射法によって形成
されたＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ合金被膜が実質的な酸化
防止をもたらしたことを示している。図１および２に示
された８５０℃の循環試験においては、未被覆のＴｉ６
４およびＴｉ６２４２試験片は急速な重量増加、酸化物
スケールの剥落、および実質的に直線状の酸化速度を示
した。その結果、これらの未被覆試験片は１００時間未
満で完全に酸化された。同じ８５０℃の循環試験におい
て、ＦｅＣｒＡｌＹおよびＣｏＣｒで被覆された試験片
は酸化物重量増加の大幅な減少を示したのであって、空
気流中における約５００時間の加熱後の重量増加は約５
ｍｇ／ｃｍ２ 未満であった。また、ＣｏＣｒで被覆さ
れた試験片については、空気流中における約１０００時
間の加熱後の重量増加は１０ｍｇ／ｃｍ２ 未満であっ
た。図示されてはいないが、空気流中において４時間の
サイクルで８２５℃に加熱することから成る循環試験に
おいて、厚さ５ミルのＦｅＣｒＡｌＹ被膜を有するＴｉ
６４およびＴｉ６２４２試験片は１０００時間後に４ｍ
ｇ／ｃｍ２ 未満の重量増加を示した。
されたＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ合金被膜が実質的な酸化
防止をもたらしたことを示している。図１および２に示
された８５０℃の循環試験においては、未被覆のＴｉ６
４およびＴｉ６２４２試験片は急速な重量増加、酸化物
スケールの剥落、および実質的に直線状の酸化速度を示
した。その結果、これらの未被覆試験片は１００時間未
満で完全に酸化された。同じ８５０℃の循環試験におい
て、ＦｅＣｒＡｌＹおよびＣｏＣｒで被覆された試験片
は酸化物重量増加の大幅な減少を示したのであって、空
気流中における約５００時間の加熱後の重量増加は約５
ｍｇ／ｃｍ２ 未満であった。また、ＣｏＣｒで被覆さ
れた試験片については、空気流中における約１０００時
間の加熱後の重量増加は１０ｍｇ／ｃｍ２ 未満であっ
た。図示されてはいないが、空気流中において４時間の
サイクルで８２５℃に加熱することから成る循環試験に
おいて、厚さ５ミルのＦｅＣｒＡｌＹ被膜を有するＴｉ
６４およびＴｉ６２４２試験片は１０００時間後に４ｍ
ｇ／ｃｍ２ 未満の重量増加を示した。
【００４３】図４を見ればわかる通り、未被覆のＴｉＡ
ｌＣｒＮｂ試験片の酸化速度は図１〜３に示された未被
覆のＴｉ６４およびＴｉ６２４２試験片の酸化速度より
も大幅に小さい。しかるに、ＴｉＡｌＣｒＮｂ試験片上
にＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ被膜を設置すれば追加の実質
的な酸化防止が達成されるのであって、かかる被膜はＴ
ｉＡｌＣｒＮｂ試験片の酸化物重量増加を５０％以上も
低減させた。
ｌＣｒＮｂ試験片の酸化速度は図１〜３に示された未被
覆のＴｉ６４およびＴｉ６２４２試験片の酸化速度より
も大幅に小さい。しかるに、ＴｉＡｌＣｒＮｂ試験片上
にＭＣｒＡｌおよびＭＣｒ被膜を設置すれば追加の実質
的な酸化防止が達成されるのであって、かかる被膜はＴ
ｉＡｌＣｒＮｂ試験片の酸化物重量増加を５０％以上も
低減させた。
【００４４】図３に示された９００℃の等温加熱試験に
おいては、ＣｏＣｒで被覆された試験片は空気流中にお
ける１０００時間の加熱後に約２ｍｇ／ｃｍ２ の重量
増加を示し、ＦｅＣｒＡｌＹで被覆された試験片は約５
５０時間後に約７ｍｇ／ｃｍ２ の重量増加を示し、ま
たＮｉＣｒＡｌＹで被覆された試験片は６００時間後に
約４ｍｇ／ｃｍ２ の重量増加を示した。
おいては、ＣｏＣｒで被覆された試験片は空気流中にお
ける１０００時間の加熱後に約２ｍｇ／ｃｍ２ の重量
増加を示し、ＦｅＣｒＡｌＹで被覆された試験片は約５
５０時間後に約７ｍｇ／ｃｍ２ の重量増加を示し、ま
たＮｉＣｒＡｌＹで被覆された試験片は６００時間後に
約４ｍｇ／ｃｍ２ の重量増加を示した。
【００４５】図１〜４に示された被覆試験片に関する曲
線の勾配を見ればわかる通り、それらの試験片は保護酸
化物スケールを有する材料に特徴的な小さい酸化速度を
示している。いずれの被覆試験片についても、長時間の
酸化試験後に被膜の明瞭な剥落は認められなかった。
線の勾配を見ればわかる通り、それらの試験片は保護酸
化物スケールを有する材料に特徴的な小さい酸化速度を
示している。いずれの被覆試験片についても、長時間の
酸化試験後に被膜の明瞭な剥落は認められなかった。
【００４６】他方、実施例２〜４は８００℃または９０
０℃の高温においてチタン基体の酸化を実質的に防止し
ない被膜の実例を示している。すなわち、パックセメン
テーション法によって形成されたクロム被膜、化学蒸着
法によって形成された炭化ケイ素被膜、並びにスパッタ
リング法によって形成された白金およびアルミニウム被
膜はいずれも、空気流中において８００℃または９００
℃で４８時間以下という比較的短い時間にわたり加熱し
た場合に亀裂および剥落を示した。かかる亀裂および剥
落の結果、チタン基体は上記のごとき高温下で急速な酸
化攻撃を受けることになる。
０℃の高温においてチタン基体の酸化を実質的に防止し
ない被膜の実例を示している。すなわち、パックセメン
テーション法によって形成されたクロム被膜、化学蒸着
法によって形成された炭化ケイ素被膜、並びにスパッタ
リング法によって形成された白金およびアルミニウム被
膜はいずれも、空気流中において８００℃または９００
℃で４８時間以下という比較的短い時間にわたり加熱し
た場合に亀裂および剥落を示した。かかる亀裂および剥
落の結果、チタン基体は上記のごとき高温下で急速な酸
化攻撃を受けることになる。
【００４７】表２に示された被覆合金のうち、ＣｏＣｒ
ＡｌＹおよびＣｏＮｉＣｒＡｌＹ被覆合金だけは亀裂ま
たは基体からの剥落を示した。なお、表２に示されたＣ
ｏＣｒＡｌＹおよびＣｏＮｉＣｒＡｌＹ被覆合金の組成
は、本発明の延性ＭＣｒＡｌ合金に関連して本明細書中
に記載されたクロムおよびアルミニウムの含量範囲内に
含まれていない。
ＡｌＹおよびＣｏＮｉＣｒＡｌＹ被覆合金だけは亀裂ま
たは基体からの剥落を示した。なお、表２に示されたＣ
ｏＣｒＡｌＹおよびＣｏＮｉＣｒＡｌＹ被覆合金の組成
は、本発明の延性ＭＣｒＡｌ合金に関連して本明細書中
に記載されたクロムおよびアルミニウムの含量範囲内に
含まれていない。
【００４８】本明細書中に開示された被膜は、チタン基
体に対し、保護酸化物スケールに特徴的な優れた酸化防
止をもたらすものである。保護酸化物スケールは、該ス
ケールを通して基体中に拡散する酸素の量を実質的に低
減させることによって基体の酸化速度を実質的に低下さ
せる。それ故、本発明の被膜は酸化防止をもたらすばか
りでなくチタン基体中への酸素の拡散をも低減させる結
果、基体の脆化が起こらないことに加え、それの延性、
靭性および耐クリープ性の低下もほとんど生じないので
ある。また、酸化試験後に基体の微小硬さ試験を行った
ところ、酸素の浸透に由来すると考えられる硬さの増大
は被膜の直下における深さ２ミル未満の区域のみに局限
されていることが判明した。
体に対し、保護酸化物スケールに特徴的な優れた酸化防
止をもたらすものである。保護酸化物スケールは、該ス
ケールを通して基体中に拡散する酸素の量を実質的に低
減させることによって基体の酸化速度を実質的に低下さ
せる。それ故、本発明の被膜は酸化防止をもたらすばか
りでなくチタン基体中への酸素の拡散をも低減させる結
果、基体の脆化が起こらないことに加え、それの延性、
靭性および耐クリープ性の低下もほとんど生じないので
ある。また、酸化試験後に基体の微小硬さ試験を行った
ところ、酸素の浸透に由来すると考えられる硬さの増大
は被膜の直下における深さ２ミル未満の区域のみに局限
されていることが判明した。
【図１】空気流中において８５０℃（１時間毎のサイク
ル）の高温に暴露された未被覆および被覆済みのチタン
基体の重量増加を示すグラフである。
ル）の高温に暴露された未被覆および被覆済みのチタン
基体の重量増加を示すグラフである。
【図２】空気流中において８５０℃（１時間毎のサイク
ル）の高温に暴露された未被覆および被覆済みのチタン
基体の重量増加を示すグラフである。
ル）の高温に暴露された未被覆および被覆済みのチタン
基体の重量増加を示すグラフである。
【図３】空気流中において９００℃の高温に暴露された
被覆済みのチタン基体の重量増加を示すグラフである。
被覆済みのチタン基体の重量増加を示すグラフである。
【図４】空気流中において８１５℃（１時間毎のサイク
ル）の高温に暴露された未被覆および被覆済みのチタン
基体の重量増加を示すグラフである。
ル）の高温に暴露された未被覆および被覆済みのチタン
基体の重量増加を示すグラフである。
Claims (36)
- 【請求項１】 延性ＭＣｒＡｌ合金および延性ＭＣｒ
合金（ただし、Ｍは鉄、ニッケル、コバルトおよびそれ
らの混合物から成る群より選ばれた金属である）から成
る群より選ばれた合金を用いて形成された連続被膜から
成り、かつ反復熱サイクルに暴露された後にもチタン基
体に対する密着性を保持し得ることを特徴とする、約９
５０℃までの温度において酸化防止のために役立つチタ
ン基体用の被膜。 - 【請求項２】 約０．５〜１０ミルの厚さを有する請
求項１記載の被膜。 - 【請求項３】 約１０〜４０重量％のクロム、約４〜
１０重量％のアルミニウム、約２重量％までのジルコニ
ウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イットリウム、ス
カンジウム、ランタンまたはその他の希土類元素、およ
び残部の鉄から成る請求項１記載の被膜。 - 【請求項４】 約８〜４０重量％のクロム、約４〜１
０重量％のアルミニウム、約２重量％までのジルコニウ
ム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イットリウム、スカ
ンジウム、ランタンまたはその他の希土類元素、および
残部のニッケルから成る請求項１記載の被膜。 - 【請求項５】 約１０〜２５重量％のクロム、約４〜
５．５重量％のアルミニウム、約２重量％までのジルコ
ニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イットリウム、
スカンジウム、ランタンまたはその他の希土類元素、お
よび残部のコバルトから成る請求項１記載の被膜。 - 【請求項６】 約２０〜４０重量％のクロム、約２重
量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム
、イットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他
の希土類元素、および残部の鉄から成る請求項１記載の
被膜。 - 【請求項７】 約２０〜５０重量％のクロム、約２重
量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム
、イットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他
の希土類元素、および残部のニッケルから成る請求項１
記載の被膜。 - 【請求項８】 約１５〜３５重量％のクロム、約２重
量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム
、イットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他
の希土類元素、および残部のコバルトから成る請求項１
記載の被膜。 - 【請求項９】 約１５〜２５重量％のクロム、約５〜
８重量％のアルミニウム、約０．５重量％までのジルコ
ニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イットリウム、
スカンジウム、ランタンまたはその他の希土類元素、お
よび残部の鉄から成る請求項１記載の被膜。 - 【請求項１０】 約１０〜２５重量％のクロム、約５
〜８重量％のアルミニウム、約０．５重量％までのジル
コニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イットリウム
、スカンジウム、ランタンまたはその他の希土類元素、
および残部のニッケルから成る請求項１記載の被膜。 - 【請求項１１】 約１５〜２５重量％のクロム、約４
〜５重量％のアルミニウム、約０．５重量％までのジル
コニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イットリウム
、スカンジウム、ランタンまたはその他の希土類元素、
および残部のコバルトから成る請求項１記載の被膜。 - 【請求項１２】 約２５〜３５重量％のクロム、約０
．５重量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフ
ニウム、イットリウム、スカンジウム、ランタンまたは
その他の希土類元素、および残部の鉄から成る請求項１
記載の被膜。 - 【請求項１３】 約２０〜４０重量％のクロム、約０
．５重量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフ
ニウム、イットリウム、スカンジウム、ランタンまたは
その他の希土類元素、および残部のニッケルから成る請
求項１記載の被膜。 - 【請求項１４】 約２０〜３０重量％のクロム、約０
．５重量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフ
ニウム、イットリウム、スカンジウム、ランタンまたは
その他の希土類元素、および残部のコバルトから成る請
求項１記載の被膜。 - 【請求項１５】 （ａ） チタン基体と、（ｂ） 延
性ＭＣｒ合金および延性ＭＣｒＡｌ合金（ただし、Ｍは
鉄、ニッケル、コバルトおよびそれらの混合物から成る
群より選ばれた金属である）から成る群より選ばれた合
金を用いて形成され、前記基体に対して冶金的に結合さ
れ、かつ反復熱サイクルに暴露された後にも密着性を保
持し得るような連続被膜とから成ることを特徴とする耐
酸化性の被覆製品。 - 【請求項１６】 前記被膜が約０．５〜１０ミルの厚
さを有する請求項１５記載の製品。 - 【請求項１７】 前記被膜が約１０〜４０重量％のク
ロム、約４〜１０重量％のアルミニウム、約２重量％ま
でのイットリウム、スカンジウム、トリウム、ランタン
またはその他の希土類元素、および残部の鉄から成る請
求項１５記載の製品。 - 【請求項１８】 前記被膜が約８〜４０重量％のクロ
ム、約４〜１０重量％のアルミニウム、約２重量％まで
のイットリウム、スカンジウム、トリウム、ランタンま
たはその他の希土類元素、および残部のニッケルから成
る請求項１５記載の製品。 - 【請求項１９】 前記被膜が約１０〜２５重量％のク
ロム、約４〜５重量％のアルミニウム、約２重量％まで
のイットリウム、スカンジウム、トリウム、ランタンま
たはその他の希土類元素、および残部のコバルトから成
る請求項１５記載の製品。 - 【請求項２０】 前記被膜が約１５〜４０重量％のク
ロム、約２重量％までのイットリウム、スカンジウム、
トリウム、ランタンまたはその他の希土類元素、および
残部の鉄から成る請求項１５記載の製品。 - 【請求項２１】 前記被膜が約１５〜５０重量％のク
ロム、約２重量％までのイットリウム、スカンジウム、
トリウム、ランタンまたはその他の希土類元素、および
残部のニッケルから成る請求項１５記載の製品。 - 【請求項２２】 前記被膜が約１５〜３５重量％のク
ロム、約２重量％までのイットリウム、スカンジウム、
トリウム、ランタンまたはその他の希土類元素、および
残部のコバルトから成る請求項１５記載の製品。 - 【請求項２３】 延性ＭＣｒ合金および延性ＭＣｒＡ
ｌ合金（ただし、Ｍは鉄、ニッケル、コバルトおよびそ
れらの混合物から成る群より選ばれた金属である）から
成る群より選ばれた合金を用いてチタン基体に連続被膜
を堆積させ、冶金的に結合させることにより、反復熱サ
イクルに暴露された後にも密着性を保持し得て、約９５
０℃までの温度においてチタン基体の酸化を防止する方
法。 - 【請求項２４】 前記被膜が約１０〜４０重量％のク
ロム、約４〜１０重量％のアルミニウム、約２重量％ま
でのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イッ
トリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他の希土
類元素、および残部の鉄から成る請求項２３記載の方法
。 - 【請求項２５】 前記被膜が約８〜４０重量％のクロ
ム、約４〜１０重量％のアルミニウム、約２重量％まで
のジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イット
リウム、スカンジウム、ランタンまたはその他の希土類
元素、および残部のニッケルから成る請求項２３記載の
方法。 - 【請求項２６】 前記被膜が約１０〜２５重量％のク
ロム、約４〜５．５重量％のアルミニウム、約２重量％
までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イ
ットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他の希
土類元素、および残部のコバルトから成る請求項２３記
載の方法。 - 【請求項２７】 前記被膜が約２０〜４０重量％のク
ロム、約２重量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン
、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム、ランタン
またはその他の希土類元素、および残部の鉄から成る請
求項２３記載の方法。 - 【請求項２８】 前記被膜が約２０〜５０重量％のク
ロム、約２重量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン
、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム、ランタン
またはその他の希土類元素、および残部のニッケルから
成る請求項２３記載の方法。 - 【請求項２９】 前記被膜が約１５〜３５重量％のク
ロム、約２重量％までのジルコニウム、ケイ素、チタン
、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム、ランタン
またはその他の希土類元素、および残部のコバルトから
成る請求項２３記載の方法。 - 【請求項３０】 前記被膜が約１５〜２５重量％のク
ロム、約５〜８重量％のアルミニウム、約０．５重量％
までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イ
ットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他の希
土類元素、および残部の鉄から成る請求項２３記載の方
法。 - 【請求項３１】 前記被膜が約１０〜２５重量％のク
ロム、約５〜８重量％のアルミニウム、約０．５重量％
までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イ
ットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他の希
土類元素、および残部のニッケルから成る請求項２３記
載の方法。 - 【請求項３２】 前記被膜が約１５〜２５重量％のク
ロム、約４〜５重量％のアルミニウム、約０．５重量％
までのジルコニウム、ケイ素、チタン、ハフニウム、イ
ットリウム、スカンジウム、ランタンまたはその他の希
土類元素、および残部のコバルトから成る請求項２３記
載の方法。 - 【請求項３３】 前記被膜が約２５〜３５重量％のク
ロム、約０．５重量％までのジルコニウム、ケイ素、チ
タン、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム、ラン
タンまたはその他の希土類元素、および残部の鉄から成
る請求項２３記載の方法。 - 【請求項３４】 前記被膜が約２０〜４０重量％のク
ロム、約０．５重量％までのジルコニウム、ケイ素、チ
タン、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム、ラン
タンまたはその他の希土類元素、および残部のニッケル
から成る請求項２３記載の方法。 - 【請求項３５】 前記被膜が約２０〜３０重量％のク
ロム、約０．５重量％までのジルコニウム、ケイ素、チ
タン、ハフニウム、イットリウム、スカンジウム、ラン
タンまたはその他の希土類元素、および残部のコバルト
から成る請求項２３記載の方法。 - 【請求項３６】 前記被膜が約０．５〜１０ミルの厚
さを有する請求項２３記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/511,162 US5077140A (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Coating systems for titanium oxidation protection |
| US511,162 | 1990-04-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=24033706
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (7)
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|---|---|
| US (1) | US5077140A (ja) |
| JP (1) | JPH04254567A (ja) |
| CA (1) | CA2034336A1 (ja) |
| DE (1) | DE4112218A1 (ja) |
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