JPS6338565A - セラミツクス被膜の強化方法 - Google Patents
セラミツクス被膜の強化方法Info
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- JPS6338565A JPS6338565A JP18198886A JP18198886A JPS6338565A JP S6338565 A JPS6338565 A JP S6338565A JP 18198886 A JP18198886 A JP 18198886A JP 18198886 A JP18198886 A JP 18198886A JP S6338565 A JPS6338565 A JP S6338565A
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- Japan
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- ceramic coating
- ceramic
- coating
- steel plate
- ceramic coatings
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- Pending
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
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〕
この発明はセラミックス被膜の強化方法、特に熱疲労特
性の改善に関するものである。
性の改善に関するものである。
金属材例えば鋼板表面にプラズマ溶射によシジルコニア
被膜（Ｚｒ Ｏ！−２０％ＹｔＯｓ）等のセラミックス
被膜を形成したセラミックス被覆材は、均一な結晶構造
で鋼板−表面に被膜が形成されるため鋼板表面を高機能
化すると′共に、セラミックスの熱伝導率が小さいこと
から断熱材としての利用が図られている。
被膜（Ｚｒ Ｏ！−２０％ＹｔＯｓ）等のセラミックス
被膜を形成したセラミックス被覆材は、均一な結晶構造
で鋼板−表面に被膜が形成されるため鋼板表面を高機能
化すると′共に、セラミックスの熱伝導率が小さいこと
から断熱材としての利用が図られている。
上記セラミックス被覆材を断熱材として使用した場合、
均一な結晶構造で形成されたセラミックス被膜は加熱・
冷却の繰返しによる膨張・収縮によシ鋼板表面からセラ
ミックス被膜全体が剥離してしまう゛という問題点があ
った。
均一な結晶構造で形成されたセラミックス被膜は加熱・
冷却の繰返しによる膨張・収縮によシ鋼板表面からセラ
ミックス被膜全体が剥離してしまう゛という問題点があ
った。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であシ、セラミックス被膜の熱疲労特性の改善を図った
セラミックス被膜の強化方法を提案することを目的とす
るものである。
であシ、セラミックス被膜の熱疲労特性の改善を図った
セラミックス被膜の強化方法を提案することを目的とす
るものである。
この発明においては、金属材表面に溶射して形成したセ
ラミックス被膜表面にレーザ光を照射した後、セラミッ
クス被覆材を冷却してセラミックス被膜表面を分割する
一クラックを形成することを特徴とする。
ラミックス被膜表面にレーザ光を照射した後、セラミッ
クス被覆材を冷却してセラミックス被膜表面を分割する
一クラックを形成することを特徴とする。
この発明においては、セラミックス被膜表面を分割する
クラックが熱ｓ掌に対する緩衝となるため、金属材表面
からのセラミックス被膜の剥離を防止する。
クラックが熱ｓ掌に対する緩衝となるため、金属材表面
からのセラミックス被膜の剥離を防止する。
第１図は、この発明の一実施例を示す説明図であり、回
圧おいて１はセラミックス被膜板であフ、セラミックス
被膜板１は鋼板２と、鋼板２０表面に７’５ズマ溶１に
ょシ形成したセラミックス被膜３とからなる。４はセラ
ミックス被膜３の表面に照射するレーザ光、５はセラミ
ックス被膜３の表面と平行に移動可能な集光系に設けら
れた集光レンズであシ、集光レンズ５の焦点位置はセラ
ミックス被膜３の表面よシずらして調整しである。
圧おいて１はセラミックス被膜板であフ、セラミックス
被膜板１は鋼板２と、鋼板２０表面に７’５ズマ溶１に
ょシ形成したセラミックス被膜３とからなる。４はセラ
ミックス被膜３の表面に照射するレーザ光、５はセラミ
ックス被膜３の表面と平行に移動可能な集光系に設けら
れた集光レンズであシ、集光レンズ５の焦点位置はセラ
ミックス被膜３の表面よシずらして調整しである。
上記の４成によりセラミックス被膜３を強化するには、
まず鋼板２表面にプラズマ溶゛射にょシ均一な結晶１造
のセラミックス破膜３を形成する。
まず鋼板２表面にプラズマ溶゛射にょシ均一な結晶１造
のセラミックス破膜３を形成する。
次に集光レンズ５を有する集光系をセラミックス破膜３
の表面と平行に移動しながら、シールドガス中でセラミ
ックス被膜３０表面金面にレーザ光４を照射し、その後
セラミックス被覆板１を冷却する。
の表面と平行に移動しながら、シールドガス中でセラミ
ックス被膜３０表面金面にレーザ光４を照射し、その後
セラミックス被覆板１を冷却する。
上記のように表面をレーザ光４で照射したセラミックス
被膜３はレーザ光４の高エネルギ密度によシ表面が短時
間で高温となシ、かつセラミックスの熱伝導率が小さい
ことから、被膜厚さ方向に大きな温度勾配を生じる。し
たがって、この状態でセラミックス被覆板１を冷却する
と、冷却時にセラミックス被膜３０表面に引張応力が作
用し、セラミックス被膜３の表面に第２図に示すように
多数のクラック６を生じ、セラミックス被膜３０表面を
分割する。
被膜３はレーザ光４の高エネルギ密度によシ表面が短時
間で高温となシ、かつセラミックスの熱伝導率が小さい
ことから、被膜厚さ方向に大きな温度勾配を生じる。し
たがって、この状態でセラミックス被覆板１を冷却する
と、冷却時にセラミックス被膜３０表面に引張応力が作
用し、セラミックス被膜３の表面に第２図に示すように
多数のクラック６を生じ、セラミックス被膜３０表面を
分割する。
このセラミックス被膜３に形成されたクラック６が熱衝
撃に対する緩衝となって、セラミックス被膜板１の加熱
・冷却を繰シ返しても、鋼板２がらセラミックス被膜３
の剥離を防止し、耐熱疲労特性の改善を図ることができ
る。
撃に対する緩衝となって、セラミックス被膜板１の加熱
・冷却を繰シ返しても、鋼板２がらセラミックス被膜３
の剥離を防止し、耐熱疲労特性の改善を図ることができ
る。
以下、この実施例を具体例に基づいて説明する。
まず、ステンレス鋼板（５ＵＳ３０４）の表面に常圧プ
ラズマ溶射によシ膜厚２５０μｍのＴｉＮ被膜を形成す
る。
ラズマ溶射によシ膜厚２５０μｍのＴｉＮ被膜を形成す
る。
プラズマ溶射は出力４０ ｋｗで、鋼板とトーチ間の距
離を１００ｍとし、プラズマガスとしてアルゴンガスと
窒素ガスを用いＴｉＮ被膜を形成した。
離を１００ｍとし、プラズマガスとしてアルゴンガスと
窒素ガスを用いＴｉＮ被膜を形成した。
次に窒素雰囲気ガスのもとで、焦点距離３８［１ｍ。
焦点位置がＴｉＮ被膜表面よシ８０謹先になるように調
整した集光系によシ、出力５００ＷのＣＯ，レーザ（λ
＝１０．６μｒＩＬ）を照射速度２５ ｃｍ／−７−で
ＴｉＮ被膜表面に照射し、空冷したのちＴｉＮ被膜の熱
衝撃試験を行なった。
整した集光系によシ、出力５００ＷのＣＯ，レーザ（λ
＝１０．６μｒＩＬ）を照射速度２５ ｃｍ／−７−で
ＴｉＮ被膜表面に照射し、空冷したのちＴｉＮ被膜の熱
衝撃試験を行なった。
熱衝撃試験は約１４００℃のガスを音速でＴｉＮ被膜表
面に３０秒間吹き付け、その後１分間室温にて放置する
ことｅ％ｌｌ返し行ない、ステンレス鋼板からＴｉＮ被
膜が剥離する状態を調べた。なお、ステンレス鋼板にＴ
ｉＮ被膜を形成したままの状態でも調べ、この実施例の
場合と比較した。
面に３０秒間吹き付け、その後１分間室温にて放置する
ことｅ％ｌｌ返し行ない、ステンレス鋼板からＴｉＮ被
膜が剥離する状態を調べた。なお、ステンレス鋼板にＴ
ｉＮ被膜を形成したままの状態でも調べ、この実施例の
場合と比較した。
この結果、ステンレス鋼板にＴｉＮ被膜を形成したまま
の状態では５５回でステンレス鋼板からＴｉＮ被膜の剥
離が生じたが、上記具体例の場合は約４５００回でＴｉ
Ｎ被膜の剥離が生じ、ＴｉＮ被膜の耐熱疲労特性の大巾
な改善が図られた。
の状態では５５回でステンレス鋼板からＴｉＮ被膜の剥
離が生じたが、上記具体例の場合は約４５００回でＴｉ
Ｎ被膜の剥離が生じ、ＴｉＮ被膜の耐熱疲労特性の大巾
な改善が図られた。
この発明は以上説明したように、金属材に被覆したセラ
ミックス被膜表面形成したクラックにより、セラミック
ス被膜の熱衝撃による膨張・収縮を吸収するようにした
から、セラミックス被膜の耐熱疲労特性を大巾に改善す
ることができる効果を有する。
ミックス被膜表面形成したクラックにより、セラミック
ス被膜の熱衝撃による膨張・収縮を吸収するようにした
から、セラミックス被膜の耐熱疲労特性を大巾に改善す
ることができる効果を有する。
また、セラミックス被膜の耐熱疲労特性の向上から、任
意の形状のセラミックス被覆材例えば管材を断熱材とし
て使用することができる効果も有する。
意の形状のセラミックス被覆材例えば管材を断熱材とし
て使用することができる効果も有する。
第１図は、この発明の実施例を示す説明図、第２図は上
記実施例によシ形成したセラミックス被覆材の説明図で
ある。 １・・・セラミックス被覆材、２・・・鋼板、３・・・
セラミックス被膜、４・・・レーザ光、６・・・クラッ
ク。 代理人 弁理士 佐 ５ 正 年 ｉ −ｔ “”７ ミミ７７ス４４ し；；シ（。 ２；釧 板 ３： ｔ７ぐツクス着焚ｙ４典 ４： レーデ光 ６二 ７．７・ン ７
記実施例によシ形成したセラミックス被覆材の説明図で
ある。 １・・・セラミックス被覆材、２・・・鋼板、３・・・
セラミックス被膜、４・・・レーザ光、６・・・クラッ
ク。 代理人 弁理士 佐 ５ 正 年 ｉ −ｔ “”７ ミミ７７ス４４ し；；シ（。 ２；釧 板 ３： ｔ７ぐツクス着焚ｙ４典 ４： レーデ光 ６二 ７．７・ン ７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 金属材からなる基板表面にセラミックスを溶射しセラ
ミックス被膜を形成したセラミックス被覆材において、 上記セラミックス被膜表面にレーザ光を照射した後、上
記セラミックス被覆材を冷却しセラミックス被膜表面を
分割するクラックを形成することを特徴とするセラミッ
クス被膜の強化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18198886A JPS6338565A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | セラミツクス被膜の強化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18198886A JPS6338565A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | セラミツクス被膜の強化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338565A true JPS6338565A (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=16110360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18198886A Pending JPS6338565A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | セラミツクス被膜の強化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338565A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0387379A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-12 | Hitachi Ltd | 環境遮断用耐熱壁を備えた地上機器 |
| JPH03153875A (ja) * | 1989-11-09 | 1991-07-01 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性、耐欠損性に優れる表面被覆超硬合金切削工具 |
| JPH04266087A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 絶縁層付き金属基板およびその製造方法 |
| JPH05287385A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Fuji Denshi Kogyo Kk | ４気筒エンジン用クランクシャフトの高周波焼入方法 |
| JPH07246483A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | レーザーピーニング方法 |
| JPH11158599A (ja) * | 1997-10-02 | 1999-06-15 | Mtu Motoren & Turbinen Union Muenchen Gmbh | 断熱層及びその製造方法 |
| WO2002103074A1 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Thermal barrier coating material and method for production thereof, gas turbine member using the thermal barrier coating material, and gas turbine |
| JP2008536050A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 蒸気タービン設備の構成要素、蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の構成要素の利用と製造方法 |
| EP1985723A3 (en) * | 2007-04-25 | 2011-04-27 | United Technologies Corporation | Method for improved ceramic coating |
| EP3071722B1 (fr) | 2013-11-19 | 2018-08-29 | Safran Aircraft Engines | Procédé intégré de frittage pour microfissuration et tenue à l'érosion des barrières thermiques |
| CN109609886A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-12 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种提高耐熔锌腐蚀涂层寿命的工艺方法 |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP18198886A patent/JPS6338565A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7655326B2 (en) | 2001-06-15 | 2010-02-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Thermal barrier coating material and method for production thereof, gas turbine member using the thermal barrier coating material, and gas turbine |
| JP2008536050A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 蒸気タービン設備の構成要素、蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の構成要素の利用と製造方法 |
| US8137063B2 (en) | 2005-04-14 | 2012-03-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Component of a steam turbine plant, steam turbine plant, application, and production method |
| EP1985723A3 (en) * | 2007-04-25 | 2011-04-27 | United Technologies Corporation | Method for improved ceramic coating |
| EP3071722B1 (fr) | 2013-11-19 | 2018-08-29 | Safran Aircraft Engines | Procédé intégré de frittage pour microfissuration et tenue à l'érosion des barrières thermiques |
| CN109609886A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-12 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种提高耐熔锌腐蚀涂层寿命的工艺方法 |
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