JPS60255968A - 耐食・耐摩毛被覆材料の製造方法 - Google Patents
耐食・耐摩毛被覆材料の製造方法Info
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- JPS60255968A JPS60255968A JP10855084A JP10855084A JPS60255968A JP S60255968 A JPS60255968 A JP S60255968A JP 10855084 A JP10855084 A JP 10855084A JP 10855084 A JP10855084 A JP 10855084A JP S60255968 A JPS60255968 A JP S60255968A
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Classifications
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
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- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は従来法に比べ耐久性の向上した高温用部材の耐
食・耐摩耗被覆材料の製造方法に関する。
食・耐摩耗被覆材料の製造方法に関する。
（従来の技術）
ガスタービン、蒸気タービン動翼等高温用部材の耐食性
耐エロージヨン性を向上させるため、従来よυ以下のよ
うな方法が実施されてきた。
耐エロージヨン性を向上させるため、従来よυ以下のよ
うな方法が実施されてきた。
（１） ステライト合金等のＣＯ基基原摩耗材料溶接肉
盛被覆する。
盛被覆する。
（２） Ｃｏ 基合金等の板をろう付する。
（３） Ｔｉｅ、 Ｔｉｅ等のセラミックスを蒸着等に
よシ、材料表面に被覆する。
よシ、材料表面に被覆する。
しかし、これらの方法は以下の欠点を有することが問題
であった。
であった。
（１） 溶接肉盛による方法
ステライト合金等の耐摩耗合金は概ね熱伝導率が低く、
被覆層が厚いと表面温度が上昇し、熱疲労、エロージヲ
ンを生じ易くなるため、薄肉であることが望ましいが、
溶接肉盛の場合、母材との溶は込み等の理由から被覆層
を薄くできない。また、溶接部の結晶粒が太きいため、
熱疲労亀裂の進展が早く、溶接後の熱収縮によっても容
易に亀裂が発生する。
被覆層が厚いと表面温度が上昇し、熱疲労、エロージヲ
ンを生じ易くなるため、薄肉であることが望ましいが、
溶接肉盛の場合、母材との溶は込み等の理由から被覆層
を薄くできない。また、溶接部の結晶粒が太きいため、
熱疲労亀裂の進展が早く、溶接後の熱収縮によっても容
易に亀裂が発生する。
（２）薄板をろう付けによって接合する方法ＣＯＯ合金
は硬度が高く靭性が低いため、薄板の加工が離しい。ま
た、接合に用いる耐熱ろう材は高温強度が低いため、熱
疲労によって被覆層が剥離し易い。
は硬度が高く靭性が低いため、薄板の加工が離しい。ま
た、接合に用いる耐熱ろう材は高温強度が低いため、熱
疲労によって被覆層が剥離し易い。
（３） セラミックスにより被覆する方法蒸着等によっ
て形成できるセラミックス被覆の厚さは、１〜２μでち
ゃ、この程度の厚さであると、使用中のエロージＩＩン
によシ、短時間で消耗してしまうため被覆層としての耐
久性が乏しい。
て形成できるセラミックス被覆の厚さは、１〜２μでち
ゃ、この程度の厚さであると、使用中のエロージＩＩン
によシ、短時間で消耗してしまうため被覆層としての耐
久性が乏しい。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上述の従来法の欠点を解消し、゛高温用部材の
耐食・耐摩耗被覆材として優れた性能を有し、しかも耐
久性の高い材料の製造方法を提供す−ることを目的とす
る。
耐食・耐摩耗被覆材として優れた性能を有し、しかも耐
久性の高い材料の製造方法を提供す−ることを目的とす
る。
（問題点を解決する手段）
本発明者らは、従来法では加工の難しかったＣＯ基耐食
・耐摩耗合金薄板を急速凝固により製造すること、及び
ろう材を母材もしくは被覆材の接合面に蒸着によってご
く薄く付着させること、さらにかかる薄板の耐食性・耐
エロージヨン性を向上させるため、薄板の上にセラミッ
クスを蒸着によシ付着させることを考えつき、本発明に
到達した。
・耐摩耗合金薄板を急速凝固により製造すること、及び
ろう材を母材もしくは被覆材の接合面に蒸着によってご
く薄く付着させること、さらにかかる薄板の耐食性・耐
エロージヨン性を向上させるため、薄板の上にセラミッ
クスを蒸着によシ付着させることを考えつき、本発明に
到達した。
すなわち、本発明はＣＯ基耐食・、耐摩耗合金を急速凝
固法によって薄板とし、片面に耐熱ろう材を蒸着によシ
付着し、反対面にセラミックス層を蒸着によって形成さ
せることを特徴とする耐食・耐摩耗被覆材料の製造方法
を提供するものである。
固法によって薄板とし、片面に耐熱ろう材を蒸着によシ
付着し、反対面にセラミックス層を蒸着によって形成さ
せることを特徴とする耐食・耐摩耗被覆材料の製造方法
を提供するものである。
ＣＯ基耐食・耐摩耗合金の急速凝固法による製造は、例
えば高周波溶解等により Ｃｏ基合金材料ヲ溶解し、溶
解るつぼ下部のノズルより、回転する双ロール間隔にあ
るいは回転する単ロール表面に溶融したＣｏ基合金を噴
射し、ロール表面で急速に凝固させつつ薄板とする。
えば高周波溶解等により Ｃｏ基合金材料ヲ溶解し、溶
解るつぼ下部のノズルより、回転する双ロール間隔にあ
るいは回転する単ロール表面に溶融したＣｏ基合金を噴
射し、ロール表面で急速に凝固させつつ薄板とする。
本発明に用いるＣＯ基耐食・耐摩耗合金としては、例え
ばステライト合金等が好ましく、合金の厚さは１１〜２
Ｗ程度が好ましく、２饋以上では急速凝固が難しく、ま
た１１簡以下では安定した製造が困難である。
ばステライト合金等が好ましく、合金の厚さは１１〜２
Ｗ程度が好ましく、２饋以上では急速凝固が難しく、ま
た１１簡以下では安定した製造が困難である。
蒸着により付着させる耐熱ろう材としては、例えばＪＩ
ＥＩ ＢＮｉ−１，ＩＡ、２，３．４，５，６．７等の
耐熱ろう材が用いられ、蒸着層厚さは約２０〜１００μ
程度が好ましい。
ＥＩ ＢＮｉ−１，ＩＡ、２，３．４，５，６．７等の
耐熱ろう材が用いられ、蒸着層厚さは約２０〜１００μ
程度が好ましい。
さらに、ろう材付着面とは反対面に形成するセラミック
スとしては、１１反、 Ｔ ｉｃ！ ＋ ８１０ ＋
８１ｓＮａＺｒＯ，、Ａｌ４０１ ＋ＯＢＮ等一般に利
用されるセラミックスが用いられ、厚さは特に限定され
ないが約１〜２ｐ程度でよく、形成方法は蒸着により、
例えばイオンブレーティング法、溶射法、 ０−Ｖ−Ｄ
法などにより形成する。
スとしては、１１反、 Ｔ ｉｃ！ ＋ ８１０ ＋
８１ｓＮａＺｒＯ，、Ａｌ４０１ ＋ＯＢＮ等一般に利
用されるセラミックスが用いられ、厚さは特に限定され
ないが約１〜２ｐ程度でよく、形成方法は蒸着により、
例えばイオンブレーティング法、溶射法、 ０−Ｖ−Ｄ
法などにより形成する。
第１図（ａ）〜（ｂ）に本発明の耐食・耐摩耗被覆材料
の製造法の概略を示す。第１図（＆）は急速凝固装置に
−よるステライト合金等のＣＯ基耐食・耐摩耗性材料薄
板の製造工程を説明する図であって、るつぼＣ中で溶解
されたＣＯ基合金材料は双ロール１間隔またはロール２
０表面に噴射され、ロール表面で急速に凝固されて薄板
５とされる。得られた薄板６は第１図（ｂ）に示するう
材付着工程にて、例えば真空蒸着等によりその片面にろ
う材４を付着され、ろう材被覆した薄板３′が得られる
。薄板６′は次いで、第１図（Ｃ）に示すセラミックス
層形成工程に送られ、ろう材付着面とは反対の面に蒸着
によシセラミレクス層を形成される。第１図（ｄ）はこ
のようにして得られた本発明の耐食・耐摩耗被覆材料薄
板６を示すもので、５はＣＯ基合金基材、４はろう材層
、５はセラミックス層である。
の製造法の概略を示す。第１図（＆）は急速凝固装置に
−よるステライト合金等のＣＯ基耐食・耐摩耗性材料薄
板の製造工程を説明する図であって、るつぼＣ中で溶解
されたＣＯ基合金材料は双ロール１間隔またはロール２
０表面に噴射され、ロール表面で急速に凝固されて薄板
５とされる。得られた薄板６は第１図（ｂ）に示するう
材付着工程にて、例えば真空蒸着等によりその片面にろ
う材４を付着され、ろう材被覆した薄板３′が得られる
。薄板６′は次いで、第１図（Ｃ）に示すセラミックス
層形成工程に送られ、ろう材付着面とは反対の面に蒸着
によシセラミレクス層を形成される。第１図（ｄ）はこ
のようにして得られた本発明の耐食・耐摩耗被覆材料薄
板６を示すもので、５はＣＯ基合金基材、４はろう材層
、５はセラミックス層である。
このようにして製造された耐食・耐摩耗薄板は高温用部
材の必要個所にセラミックス層５が上面となるようろう
材層を介して貼りつけ固定された後、真空もしくは還元
雰囲気下でろう付は接合して供する。第２図は本発明方
法による耐食・耐摩耗薄板６を、高温用部材７に接合し
た適用例を示す。
材の必要個所にセラミックス層５が上面となるようろう
材層を介して貼りつけ固定された後、真空もしくは還元
雰囲気下でろう付は接合して供する。第２図は本発明方
法による耐食・耐摩耗薄板６を、高温用部材７に接合し
た適用例を示す。
（５ｉ！施例）
本発明による方法を用いてステライト随６合金（３Ｎｉ
−２８０ｒ−４Ｗ−３Ｆ’ｅ−１０）（三菱金属製、Ｄ
６−Ｋ ）を原材料として、急速凝固法により、１０４
℃邊θＣ程度の冷却速度で厚さ１−の薄板を製造し、片
側に［１−Ｂ系のろう材を厚さ２μで蒸着した。さらに
反対側にセラミック被覆材としてＴｉＮ 薄膜（１μ）
をイオンブレーティング法で付着させた。
−２８０ｒ−４Ｗ−３Ｆ’ｅ−１０）（三菱金属製、Ｄ
６−Ｋ ）を原材料として、急速凝固法により、１０４
℃邊θＣ程度の冷却速度で厚さ１−の薄板を製造し、片
側に［１−Ｂ系のろう材を厚さ２μで蒸着した。さらに
反対側にセラミック被覆材としてＴｉＮ 薄膜（１μ）
をイオンブレーティング法で付着させた。
この薄板を、タービン動翼に貼りつけて、従来の材料と
の比較を行ったところ、強度、耐食性共に優れ、熱疲労
、剥離抵抗性が強く、寿命も延長されるという良好な結
果を得た。
の比較を行ったところ、強度、耐食性共に優れ、熱疲労
、剥離抵抗性が強く、寿命も延長されるという良好な結
果を得た。
（発明の効果）
本発明の耐食・耐摩耗被覆材料の製造法は、急速凝固法
により基材合金薄板を製造するので、ＣＯ基合金等の難
加工材でも容易にα１〜２１程度の薄板に加工すること
が可能であり、結晶粒が微開で偏析も殆んどないため、
溶接材や通常の加工材に比べ強度、耐食等が優れる。ま
た、ろう材付着を蒸着により行うため、ろう接層が薄く
均一であり、熱疲労、剥離に対する抵抗性が強い。さら
に表面にセラミックス蒸着層を形成しであるので、いっ
そうの寿命延長が可能となった。
により基材合金薄板を製造するので、ＣＯ基合金等の難
加工材でも容易にα１〜２１程度の薄板に加工すること
が可能であり、結晶粒が微開で偏析も殆んどないため、
溶接材や通常の加工材に比べ強度、耐食等が優れる。ま
た、ろう材付着を蒸着により行うため、ろう接層が薄く
均一であり、熱疲労、剥離に対する抵抗性が強い。さら
に表面にセラミックス蒸着層を形成しであるので、いっ
そうの寿命延長が可能となった。
以上のように１本発明方法は、ガスターピ／。
蒸気タービンの動翼等高温用部材に適用して、優れた耐
食・耐摩耗性を与え、かつ従来法によるものよシも社る
かに耐久性をも向上する、優れた方法である。
食・耐摩耗性を与え、かつ従来法によるものよシも社る
かに耐久性をも向上する、優れた方法である。
第１図は本発明による製造方法を模式的に示す図で、（
ａ）は急速凝固法による合金薄板製造工程、（ｂ）はろ
う材の真空蒸着工程、（ｃ）はセラミックス層形成工程
、（（１）は本発明方法による被覆材料を示す。 第２図は本発明による被覆材料の適用例を示す図である
。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
ａ）は急速凝固法による合金薄板製造工程、（ｂ）はろ
う材の真空蒸着工程、（ｃ）はセラミックス層形成工程
、（（１）は本発明方法による被覆材料を示す。 第２図は本発明による被覆材料の適用例を示す図である
。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
Claims (1)
- ＣＯ基耐食・耐摩耗合金を急速凝固法によって薄板とし
、片面に耐熱ろう材を蒸着によυ付着し、反対面にセラ
ミックス層を蒸着によって形成させることを特徴とする
耐食・耐摩耗被覆材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10855084A JPS60255968A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 耐食・耐摩毛被覆材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10855084A JPS60255968A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 耐食・耐摩毛被覆材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255968A true JPS60255968A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14487676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10855084A Pending JPS60255968A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 耐食・耐摩毛被覆材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255968A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63105964A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-05-11 | エルフ・フランス | バナジウムナトリウム腐食から金属表面を保護する方法 |
| JPH0244678A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Nippon Steel Corp | 遠赤外線放射ヒーター材料 |
| CN115592250A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-01-13 | 中国重汽集团济南动力有限公司（Cn） | 一种钴基合金掺杂碳化钨/碳化钛复合等离子堆焊层及其加工方法 |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP10855084A patent/JPS60255968A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63105964A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-05-11 | エルフ・フランス | バナジウムナトリウム腐食から金属表面を保護する方法 |
| JPH0244678A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Nippon Steel Corp | 遠赤外線放射ヒーター材料 |
| CN115592250A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-01-13 | 中国重汽集团济南动力有限公司（Cn） | 一种钴基合金掺杂碳化钨/碳化钛复合等离子堆焊层及其加工方法 |
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