JP2000309884A - 高温蒸気コーティング用容器 - Google Patents
高温蒸気コーティング用容器Info
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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
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高温による割れや歪に対し、高い耐性を有す
る高温蒸気コーティング用容器を提供する。 【解決手段】 約１７００°Ｆの蒸気コーティング温度
において、容器１０が高温による歪みや割れに対し、抵
抗できるように、前記コーティング温度での熱膨張率が
約４．５×１０-6未満であり、コーティング用蒸気に対
し、非反応性を有する非金属材料で作成され、円形の取
外し可能な頂部にシリンダ形状をなす側壁１４と底部部
材１６よりなり、中空容器内に工作物を保持する工作物
キルダ３６が設けられ、頂部にネジ結合されるプラグ２
２を介するコーティング用蒸気供給手段を備える。容器
を構成する非金属材料としてはグラファイトが用いられ
る。
る高温蒸気コーティング用容器を提供する。 【解決手段】 約１７００°Ｆの蒸気コーティング温度
において、容器１０が高温による歪みや割れに対し、抵
抗できるように、前記コーティング温度での熱膨張率が
約４．５×１０-6未満であり、コーティング用蒸気に対
し、非反応性を有する非金属材料で作成され、円形の取
外し可能な頂部にシリンダ形状をなす側壁１４と底部部
材１６よりなり、中空容器内に工作物を保持する工作物
キルダ３６が設けられ、頂部にネジ結合されるプラグ２
２を介するコーティング用蒸気供給手段を備える。容器
を構成する非金属材料としてはグラファイトが用いられ
る。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は、物品の高温蒸気コーティング
（被覆）に係り、また、より特定的にはそのようなコー
ティングに用いる容器に係る。
（被覆）に係り、また、より特定的にはそのようなコー
ティングに用いる容器に係る。
【０００２】高温の酸化性雰囲気中で作動するある種の
物品は各種タイプの皮膜の形態の環境保護を備えてい
る。たとえば、ガスタービンエンジンのタービンセクシ
ョンで通常経験される高い温度で作動するガスタービン
エンジンのタービンブレードやベーンのような部品は、
金属の表面皮膜を単独で、または他の物質とさまざまに
組み合わせてもっていることが多い。このような皮膜
は、高温で作動中に生じる酸化、腐食および硫化条件に
抵抗することができる。
物品は各種タイプの皮膜の形態の環境保護を備えてい
る。たとえば、ガスタービンエンジンのタービンセクシ
ョンで通常経験される高い温度で作動するガスタービン
エンジンのタービンブレードやベーンのような部品は、
金属の表面皮膜を単独で、または他の物質とさまざまに
組み合わせてもっていることが多い。このような皮膜
は、高温で作動中に生じる酸化、腐食および硫化条件に
抵抗することができる。
【０００３】そのような皮膜を設ける方法では、高温で
１種以上の保護材料、たとえばアルミニウムまたはアル
ミニウムを含む合金の蒸気を物品表面に付着させてアル
ミニウム化物皮膜を形成する。このような方法は、コー
ティング工具の一部といわれることがあるコーティング
用容器またはチャンバ内で非酸化性雰囲気中で行なわれ
る。コーティング用蒸気は、物品を保持した容器内で生
成させることもできるし、またはそのような容器の外で
生成させた後に容器中に導入してコーティングしようと
する物品の表面と反応させることができる。一般に、非
酸化性雰囲気を供給する手段と連結された容器は、コー
ティングのために炉のような加熱手段の中に配置され
る。このタイプのコーティングおよびこれに関連するコ
ーティング工具は、特にガスタービンエンジン部品のコ
ーティングに関連してコーティング分野で広く記載され
ている。
１種以上の保護材料、たとえばアルミニウムまたはアル
ミニウムを含む合金の蒸気を物品表面に付着させてアル
ミニウム化物皮膜を形成する。このような方法は、コー
ティング工具の一部といわれることがあるコーティング
用容器またはチャンバ内で非酸化性雰囲気中で行なわれ
る。コーティング用蒸気は、物品を保持した容器内で生
成させることもできるし、またはそのような容器の外で
生成させた後に容器中に導入してコーティングしようと
する物品の表面と反応させることができる。一般に、非
酸化性雰囲気を供給する手段と連結された容器は、コー
ティングのために炉のような加熱手段の中に配置され
る。このタイプのコーティングおよびこれに関連するコ
ーティング工具は、特にガスタービンエンジン部品のコ
ーティングに関連してコーティング分野で広く記載され
ている。
【０００４】高温蒸気コーティング分野では、少なくと
も一部は熱伝導性が良好な理由で、金属で作成されたコ
ーティング用容器を使用するのが慣行となっている。し
かし、このような金属製容器を高温、たとえば約１７０
０〜２２００°Ｆの範囲でコーティングに使用すること
に関連して、容器の壁がコーティング用蒸気と反応し、
その容器内にある１つまたは複数の物品と共に容器の壁
自体がコーティングされるのが観察されている。さらに
重要なことに、容器がコーティングされると容器は歪
み、割れることが多い。その結果容器はもはやコーティ
ング中シールできなくなり、コーティング用蒸気が失わ
れ、物品上に皮膜ができなくなったりする。したがっ
て、金属製の容器は周期的に廃棄・交換しなければなら
ず、また良好なコーティングを確保するために各使用の
前に監視しなければならない。
も一部は熱伝導性が良好な理由で、金属で作成されたコ
ーティング用容器を使用するのが慣行となっている。し
かし、このような金属製容器を高温、たとえば約１７０
０〜２２００°Ｆの範囲でコーティングに使用すること
に関連して、容器の壁がコーティング用蒸気と反応し、
その容器内にある１つまたは複数の物品と共に容器の壁
自体がコーティングされるのが観察されている。さらに
重要なことに、容器がコーティングされると容器は歪
み、割れることが多い。その結果容器はもはやコーティ
ング中シールできなくなり、コーティング用蒸気が失わ
れ、物品上に皮膜ができなくなったりする。したがっ
て、金属製の容器は周期的に廃棄・交換しなければなら
ず、また良好なコーティングを確保するために各使用の
前に監視しなければならない。
【０００５】
【発明の簡単な要約】本発明は、そのひとつの態様にお
いて、少なくとも１つの工作物を保持する中空の内部を
有する高温蒸気コーティング用容器を提供する。このコ
ーティング用容器はまた容器内にコーティング用蒸気を
供給する手段も含んでいる。本発明によると、容器は少
なくとも約１７００°Ｆの蒸気コーティング温度におい
て約４．５×１０-6未満の熱膨張率を有する非金属材料
で作成されていて、容器は蒸気コーティング温度で歪み
と割れに抵抗することができる。また、この材料は蒸気
コーティング温度においてコーティング用蒸気に対して
実質的に非反応性である。
いて、少なくとも１つの工作物を保持する中空の内部を
有する高温蒸気コーティング用容器を提供する。このコ
ーティング用容器はまた容器内にコーティング用蒸気を
供給する手段も含んでいる。本発明によると、容器は少
なくとも約１７００°Ｆの蒸気コーティング温度におい
て約４．５×１０-6未満の熱膨張率を有する非金属材料
で作成されていて、容器は蒸気コーティング温度で歪み
と割れに抵抗することができる。また、この材料は蒸気
コーティング温度においてコーティング用蒸気に対して
実質的に非反応性である。
【０００６】
【発明の詳細な記述】本発明は、高温蒸気コーティング
用容器が用いるコーティング用蒸気とコーティング温度
との両方に関係しているためこの容器を特定の材料で作
成することによって現在用いられている金属製の高温蒸
気コーティング用容器に伴なう上述の問題を解決する。
本発明の蒸気コーティング用容器は、少なくとも約１７
００°Ｆ、典型的には約１７００〜２２００°Ｆの範囲
のコーティング温度で用いられるものであるが、コーテ
ィング中選択したコーティング用蒸気に対して実質的に
非反応性である非金属材料製である。さらに、この材料
はコーティング温度で約４．５×１０-6未満の熱膨張率
をもっており、そのため容器はコーティング温度におい
て歪みや割れに抵抗することができる。そのような高温
コーティング用容器のひとつの態様では、ガス導入管と
の間の接合部で、および／またはコーティング用容器の
工作物ホルダと底部との間の接合部で差動膨張シール系
が提供される。
用容器が用いるコーティング用蒸気とコーティング温度
との両方に関係しているためこの容器を特定の材料で作
成することによって現在用いられている金属製の高温蒸
気コーティング用容器に伴なう上述の問題を解決する。
本発明の蒸気コーティング用容器は、少なくとも約１７
００°Ｆ、典型的には約１７００〜２２００°Ｆの範囲
のコーティング温度で用いられるものであるが、コーテ
ィング中選択したコーティング用蒸気に対して実質的に
非反応性である非金属材料製である。さらに、この材料
はコーティング温度で約４．５×１０-6未満の熱膨張率
をもっており、そのため容器はコーティング温度におい
て歪みや割れに抵抗することができる。そのような高温
コーティング用容器のひとつの態様では、ガス導入管と
の間の接合部で、および／またはコーティング用容器の
工作物ホルダと底部との間の接合部で差動膨張シール系
が提供される。
【０００７】本発明は添付の図面を参照するとより充分
に理解される。図１は本発明のひとつの具体例の断面図
である。全体を１０で示した実質的に中空のシリンダの
形状の高温コーティング用容器は、円形の取外し可能な
頂部１２と、側壁１４と、部材１６として底部とを含ん
でいる。図１の具体例の場合、底部部材１６は側壁１４
のフランジ１８の上に載って担持されている。頂部１
２、側壁１４および底部部材１６は一緒になって容器の
中空内部２０を定めている。本発明のひとつの具体例に
おいては、頂部、側壁および底部部材が約４．５×１０
-6未満の熱膨張率を有する非金属材料からできており、
したがって容器は少なくとも約１７００°Ｆ、通常は約
１７００〜２２００°Ｆの範囲の温度で歪みや割れに抵
抗することができる。また、この非金属材料はその温度
でコーティング用蒸気に対して非反応性である。このよ
うに好ましく使用される材料は、添付の図面の高温容器
を作成した材料であるグラファイトである。このような
用途にはグラファイトのような炭素を主とする材料が特
に好ましい。というのは、このような材料が高温寸法安
定性と本発明の材料に対して規定された非反応性とをも
っているばかりでなく、外部の熱源、たとえば容器を入
れる炉から容器中への効率的な熱伝達が助長されるよう
に充分良好な熱伝導性ももっているからである。炉内の
高温コーティング用容器に用いる場合、セラミックスの
ようなある種の他の非金属材料は、熱伝達率が比較的低
いため効率がずっと悪い。本発明以前には、金属や金属
合金の一般に良好な熱伝達特性と製造容易性のため、高
温蒸気コーティングに用いた結果割れや歪みが観察され
ていた金属製の容器が用いられていた。
に理解される。図１は本発明のひとつの具体例の断面図
である。全体を１０で示した実質的に中空のシリンダの
形状の高温コーティング用容器は、円形の取外し可能な
頂部１２と、側壁１４と、部材１６として底部とを含ん
でいる。図１の具体例の場合、底部部材１６は側壁１４
のフランジ１８の上に載って担持されている。頂部１
２、側壁１４および底部部材１６は一緒になって容器の
中空内部２０を定めている。本発明のひとつの具体例に
おいては、頂部、側壁および底部部材が約４．５×１０
-6未満の熱膨張率を有する非金属材料からできており、
したがって容器は少なくとも約１７００°Ｆ、通常は約
１７００〜２２００°Ｆの範囲の温度で歪みや割れに抵
抗することができる。また、この非金属材料はその温度
でコーティング用蒸気に対して非反応性である。このよ
うに好ましく使用される材料は、添付の図面の高温容器
を作成した材料であるグラファイトである。このような
用途にはグラファイトのような炭素を主とする材料が特
に好ましい。というのは、このような材料が高温寸法安
定性と本発明の材料に対して規定された非反応性とをも
っているばかりでなく、外部の熱源、たとえば容器を入
れる炉から容器中への効率的な熱伝達が助長されるよう
に充分良好な熱伝導性ももっているからである。炉内の
高温コーティング用容器に用いる場合、セラミックスの
ようなある種の他の非金属材料は、熱伝達率が比較的低
いため効率がずっと悪い。本発明以前には、金属や金属
合金の一般に良好な熱伝達特性と製造容易性のため、高
温蒸気コーティングに用いた結果割れや歪みが観察され
ていた金属製の容器が用いられていた。
【０００８】上記のグラファイト製コーティング用容器
を、ガスタービンエンジンのタービンブレードの商用の
高温蒸気アルミニウム化で評価した。このような物品を
約１７５０〜２１００°Ｆの温度範囲で容器の中空内部
に保持し、容器の内部に保持したコーティング用原料源
から発生したアルミニウム化コーティング用蒸気、たと
えばレビン(Levine)らの米国特許第３，５４０，８７８
号（１９７０年１１月１７日発行）に概略が示されてい
るものを用いた。このようなアルミニウム化の商用形態
のひとつはコデップ(Codep) アルミニウム化物コーティ
ングといわれることがある。現在業界で慣行になってい
るように、炉内で加熱した容器内はアルゴンガスよりな
る非酸化性雰囲気に維持した。このような本発明の評価
において、このようなコーティング用容器は潜在的に無
限の再使用を提供し、ここで評価した容器は通常の金属
製コーティング用容器の寿命を少なくとも４倍上回るこ
とが観察されている。グラファイト製容器は歪みや割れ
がなく、依然として作動可能である。たとえば、金属製
のコーティング用容器の平均寿命は約２５回の使用であ
る。本発明に従って作成したひとつのグラファイト製コ
ーティング用容器を高温アルミニウム化蒸気法で１３０
回使用したが、歪みや割れがなくまだ作動可能のままで
ある。
を、ガスタービンエンジンのタービンブレードの商用の
高温蒸気アルミニウム化で評価した。このような物品を
約１７５０〜２１００°Ｆの温度範囲で容器の中空内部
に保持し、容器の内部に保持したコーティング用原料源
から発生したアルミニウム化コーティング用蒸気、たと
えばレビン(Levine)らの米国特許第３，５４０，８７８
号（１９７０年１１月１７日発行）に概略が示されてい
るものを用いた。このようなアルミニウム化の商用形態
のひとつはコデップ(Codep) アルミニウム化物コーティ
ングといわれることがある。現在業界で慣行になってい
るように、炉内で加熱した容器内はアルゴンガスよりな
る非酸化性雰囲気に維持した。このような本発明の評価
において、このようなコーティング用容器は潜在的に無
限の再使用を提供し、ここで評価した容器は通常の金属
製コーティング用容器の寿命を少なくとも４倍上回るこ
とが観察されている。グラファイト製容器は歪みや割れ
がなく、依然として作動可能である。たとえば、金属製
のコーティング用容器の平均寿命は約２５回の使用であ
る。本発明に従って作成したひとつのグラファイト製コ
ーティング用容器を高温アルミニウム化蒸気法で１３０
回使用したが、歪みや割れがなくまだ作動可能のままで
ある。
【０００９】図１を参照して、本発明のこの具体例は、
アルゴンのような非酸化性のガスまたはコーティング用
蒸気またはこれらの組み合わせのような流体を頂部１２
を介して容器の中空内部に導入する手段を含んでいる。
この具体例では、図示されているように、第二の部材す
なわち供給プラグ２２が頂部１２を貫通するネジ結合部
で固定されており、そのためラビリンスタイプのガス／
蒸気シールが間に提供される。プラグ２２の中を貫通し
て流体流チャネル２４があり、その第一の端２６は中空
の内部２０に連通しており、また第二の端２８はギャッ
プ３２にわたり第一の部材すなわち流体流導管またはチ
ューブ３０を受容する。チャネル２４はプラグ２２内を
交差する穴をドリルで開けることによって作った。本発
明のひとつの具体例では、たとえば高温コーティング工
程の前後などにプラグ２２と流体導管３０との間の容易
に解放・交換が可能な接続を提供するために、チャネル
２４の端２８における形状とチューブ３０の形状とを合
致させてチューブ３０とチャネル２４との間の以後の整
合が可能になるようにした。加えて、プラグ２２と導管
３０を作成した材料は異なる熱膨張率をもつように選択
した。このような熱膨張特性の違いは、これらの材料を
コーティング温度に加熱したときにギャップ３２が閉じ
られ、差動熱膨張によるプラグ２２と導管３０との整合
またはその間の接触により、充分なガスシールが提供さ
れるように選択した。また、たとえば室温付近に冷却し
たときにはギャップ３２が再び形成され、導管３０はチ
ャネル２４内から解放可能であった。このような差動熱
シールの作動を容易にするように容易に製造するため
に、チューブ３０とチャネル２４、少なくともその一端
２８との両方を円形の断面とした。このような差動膨張
シール系を確立するのに用いた材料の組み合わせのひと
つでは、プラグ２２を熱膨張率が約３×１０-6のモリブ
デンから作り、チューブ３０を熱膨張率が約１０×１０
-6のＡ．Ｉ．Ｓ．Ｉ．３０４ステンレス鋼から作った。
一例としてのこの材料の組み合わせでは、チューブ３０
が円形の断面で直径が０．６２５″であり、チャネル２
４がその端２８において円形の断面で直径が０．６３
１″であった。これにより、上記差動膨張シール系を可
能にするのに充分なチャネル２４とチューブ３０との間
の室温での全ギャップ３２約０．００６″が得られた。
アルゴンのような非酸化性のガスまたはコーティング用
蒸気またはこれらの組み合わせのような流体を頂部１２
を介して容器の中空内部に導入する手段を含んでいる。
この具体例では、図示されているように、第二の部材す
なわち供給プラグ２２が頂部１２を貫通するネジ結合部
で固定されており、そのためラビリンスタイプのガス／
蒸気シールが間に提供される。プラグ２２の中を貫通し
て流体流チャネル２４があり、その第一の端２６は中空
の内部２０に連通しており、また第二の端２８はギャッ
プ３２にわたり第一の部材すなわち流体流導管またはチ
ューブ３０を受容する。チャネル２４はプラグ２２内を
交差する穴をドリルで開けることによって作った。本発
明のひとつの具体例では、たとえば高温コーティング工
程の前後などにプラグ２２と流体導管３０との間の容易
に解放・交換が可能な接続を提供するために、チャネル
２４の端２８における形状とチューブ３０の形状とを合
致させてチューブ３０とチャネル２４との間の以後の整
合が可能になるようにした。加えて、プラグ２２と導管
３０を作成した材料は異なる熱膨張率をもつように選択
した。このような熱膨張特性の違いは、これらの材料を
コーティング温度に加熱したときにギャップ３２が閉じ
られ、差動熱膨張によるプラグ２２と導管３０との整合
またはその間の接触により、充分なガスシールが提供さ
れるように選択した。また、たとえば室温付近に冷却し
たときにはギャップ３２が再び形成され、導管３０はチ
ャネル２４内から解放可能であった。このような差動熱
シールの作動を容易にするように容易に製造するため
に、チューブ３０とチャネル２４、少なくともその一端
２８との両方を円形の断面とした。このような差動膨張
シール系を確立するのに用いた材料の組み合わせのひと
つでは、プラグ２２を熱膨張率が約３×１０-6のモリブ
デンから作り、チューブ３０を熱膨張率が約１０×１０
-6のＡ．Ｉ．Ｓ．Ｉ．３０４ステンレス鋼から作った。
一例としてのこの材料の組み合わせでは、チューブ３０
が円形の断面で直径が０．６２５″であり、チャネル２
４がその端２８において円形の断面で直径が０．６３
１″であった。これにより、上記差動膨張シール系を可
能にするのに充分なチャネル２４とチューブ３０との間
の室温での全ギャップ３２約０．００６″が得られた。
【００１０】底部部材１６と側壁１４のフランジ１８と
の間にガス／蒸気シールを提供するためには、図１に示
してあるように、高温シール材料すなわちセメント３４
をそれらの間に配置した。満足に使用できるシール材料
のひとつのタイプはカーボン・オブ・アメリカ社(Carbo
ne of America Co.)からグラフォイル(Graphoil)材とし
て市販されている。
の間にガス／蒸気シールを提供するためには、図１に示
してあるように、高温シール材料すなわちセメント３４
をそれらの間に配置した。満足に使用できるシール材料
のひとつのタイプはカーボン・オブ・アメリカ社(Carbo
ne of America Co.)からグラフォイル(Graphoil)材とし
て市販されている。
【００１１】コーティングしようとする１つ以上の工作
物、たとえば内部空気冷却用通路を含む典型的な空気冷
却式ガスタービンエンジンタービンブレードを、図面中
で全体を３６で示した１つ以上の工作物ホルダにより中
空の内部２０の中に保持する。図１には２つのホルダを
示し、図２の部分断面図には１つを示した。しかし、実
際には、コーティング用容器１０は、コーティング用に
適切に配列した、たとえば間隔をおいた円形列状に配列
した多くの工作物を保持するようにできる。図面に示し
た具体例では、工作物ホルダ３６を、ホルダベース４０
に少なくともひとつの開口３８を設けて構成し、全体を
４２で示したブレードの一部で表わされているブレード
を、たとえば開口３８にダブテール４４を隣接させて保
持するようにする。これにより、ブレードの頂部の開口
内に導入されたコーティング用蒸気は、隠れたチャネル
４６によって表わされているブレードの内部冷却用通路
の壁をコーティングするためにブレードの内部冷却用通
路を通って流れることができる。図１の場合、流れの矢
印４８はガス、またはひとつの態様ではガスとコーティ
ング用蒸気を容器１０内に導入する流れを表わし、流れ
の矢印５０はガスとコーティング用蒸気がブレードの内
部通路を通った後に容器１０から出て行く流れを表わし
ている。
物、たとえば内部空気冷却用通路を含む典型的な空気冷
却式ガスタービンエンジンタービンブレードを、図面中
で全体を３６で示した１つ以上の工作物ホルダにより中
空の内部２０の中に保持する。図１には２つのホルダを
示し、図２の部分断面図には１つを示した。しかし、実
際には、コーティング用容器１０は、コーティング用に
適切に配列した、たとえば間隔をおいた円形列状に配列
した多くの工作物を保持するようにできる。図面に示し
た具体例では、工作物ホルダ３６を、ホルダベース４０
に少なくともひとつの開口３８を設けて構成し、全体を
４２で示したブレードの一部で表わされているブレード
を、たとえば開口３８にダブテール４４を隣接させて保
持するようにする。これにより、ブレードの頂部の開口
内に導入されたコーティング用蒸気は、隠れたチャネル
４６によって表わされているブレードの内部冷却用通路
の壁をコーティングするためにブレードの内部冷却用通
路を通って流れることができる。図１の場合、流れの矢
印４８はガス、またはひとつの態様ではガスとコーティ
ング用蒸気を容器１０内に導入する流れを表わし、流れ
の矢印５０はガスとコーティング用蒸気がブレードの内
部通路を通った後に容器１０から出て行く流れを表わし
ている。
【００１２】コーティングに先立って、ブレード４２の
ような工作物は通常、容器１０内に配置するために各々
を工作物ホルダ３６内に組立てる。コーティング中工作
物を容器１０内にしっかりと保持し、またコーティング
後工作物とそれぞれのホルダを取出し易くするために、
本発明のひとつの態様においては、底部部材１６と工作
物ホルダ３６との間に、すでに一般的に記載したような
差動膨張シール系を設ける。図１に示し、詳細を図２に
示した具体例の場合、そのような差動膨張シール系は底
部部材１６内にスロット５２を含んでいる。スロットの
形態の凹み５２は、上述したように工作物を通ったガス
とコーティング用蒸気が容器１０から出て行くことがで
きるように、底部部材１６を貫通する開口５４をもって
いる。この解放可能なシールではホルダ３６のプロチュ
バランス５６がスロット５２と協同する。チャネル２４
とチューブ３０との間に整合を提供するそれらの間の解
放可能なシールに関連して上述したのと同様に、スロッ
ト５２とプロチュバランス５６とはギャップ５８にわた
って互いに合致する形状である。底部部材１６がグラフ
ァイト製である図示した具体例の場合、工作物ホルダ３
６はＸ−４０合金といわれることがある市販のコバルト
基高温合金で作成した。ギャップ５８は、前記の解放可
能な差動膨張シールが工作物ホルダ３６と底部部材１６
との間で機能できるように一次元で合計０．００４″と
した。したがって、本発明のひとつの態様では、ガス／
蒸気導入接続部用の解放可能な差動膨張シールおよび容
器の工作物ホルダと底部部材との間の接合部における別
の解放可能な差動膨張シールが提供される。
ような工作物は通常、容器１０内に配置するために各々
を工作物ホルダ３６内に組立てる。コーティング中工作
物を容器１０内にしっかりと保持し、またコーティング
後工作物とそれぞれのホルダを取出し易くするために、
本発明のひとつの態様においては、底部部材１６と工作
物ホルダ３６との間に、すでに一般的に記載したような
差動膨張シール系を設ける。図１に示し、詳細を図２に
示した具体例の場合、そのような差動膨張シール系は底
部部材１６内にスロット５２を含んでいる。スロットの
形態の凹み５２は、上述したように工作物を通ったガス
とコーティング用蒸気が容器１０から出て行くことがで
きるように、底部部材１６を貫通する開口５４をもって
いる。この解放可能なシールではホルダ３６のプロチュ
バランス５６がスロット５２と協同する。チャネル２４
とチューブ３０との間に整合を提供するそれらの間の解
放可能なシールに関連して上述したのと同様に、スロッ
ト５２とプロチュバランス５６とはギャップ５８にわた
って互いに合致する形状である。底部部材１６がグラフ
ァイト製である図示した具体例の場合、工作物ホルダ３
６はＸ−４０合金といわれることがある市販のコバルト
基高温合金で作成した。ギャップ５８は、前記の解放可
能な差動膨張シールが工作物ホルダ３６と底部部材１６
との間で機能できるように一次元で合計０．００４″と
した。したがって、本発明のひとつの態様では、ガス／
蒸気導入接続部用の解放可能な差動膨張シールおよび容
器の工作物ホルダと底部部材との間の接合部における別
の解放可能な差動膨張シールが提供される。
【００１３】本発明の範囲を限定する意味ではなく、本
発明の範囲内の典型例と思われる特定の具体例および態
様に関連して本発明を説明した。たとえば、炉内で使用
するコーティング用容器の材料として、グラファイトの
ような非金属であって寸法安定性で非反応性の材料が良
好な熱伝達特性のため特に好ましいが、他の用途には他
の非金属材料を使用することができる。本発明の属する
分野の当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく
変形と修正が可能であるものと理解できるであろう。
発明の範囲内の典型例と思われる特定の具体例および態
様に関連して本発明を説明した。たとえば、炉内で使用
するコーティング用容器の材料として、グラファイトの
ような非金属であって寸法安定性で非反応性の材料が良
好な熱伝達特性のため特に好ましいが、他の用途には他
の非金属材料を使用することができる。本発明の属する
分野の当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく
変形と修正が可能であるものと理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の具体例である高温コーティン
グ用容器の断面図である。
グ用容器の断面図である。
【図２】図２は、図１のコーティング用容器の底部部材
の一部の部分断面図であり、底部部材のスロット内に配
置された工作物ホルダを示している。
の一部の部分断面図であり、底部部材のスロット内に配
置された工作物ホルダを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 16/44 Ｃ２３Ｃ 16/44 Ｂ Ｆ０１Ｄ 5/28 Ｆ０１Ｄ 5/28 (72)発明者 ヌリペンドラ・ナス・ダス アメリカ合衆国、オハイオ州、ウェスト・ チェスター、ノース・レゲーア・コート、 8168番 (72)発明者 レイモンド・ウィリアム・ハイドーン アメリカ合衆国、オハイオ州、フェアフィ ールド、レイク・ミード・ドライブ、5644 番 (72)発明者 ジャッキー・リー・キング アメリカ合衆国、オハイオ州、フランクリ ン、デイヴィッド・ブールヴァード、676 番
Claims (7)
- 【請求項１】 容器の中空内部と、この中空内部内にコ
ーティング用蒸気を提供する手段と、前記中空内部内に
少なくとも１つの工作物を保持する手段とを含む高温蒸
気コーティング用容器であって、この容器が、 ａ）少なくとも約１７００°Ｆの蒸気コーティング温度
において前記容器が歪みと割れに抵抗することができる
ように前記蒸気コーティング温度において約４．５×１
０-6未満の熱膨張率を有しており、かつ ｂ）前記コーティング温度においてコーティング用蒸気
に対して非反応性である非金属材料で作成されている、
コーティング用容器。 - 【請求項２】 頂部、この頂部を担持する側壁、および
底部を含んでいて、これら頂部、側壁および底部が協同
して容器の中空内部を規定しており、さらにこの中空内
部内にコーティング用蒸気を提供する手段と前記中空内
部内に少なくとも１つの工作物を保持する手段とを含ん
でおり、前記頂部、側壁および底部が前記非金属材料で
作成されている、請求項１記載のコーティング用容器。 - 【請求項３】 非金属材料が、前記頂部、側壁および底
部の各々に対してグラファイトである、請求項２記載の
コーティング用容器。 - 【請求項４】 前記中空内部に流体を導入する手段を含
んでおり、この流体を導入する手段が、 貫通する第一の流体流路を有しており、第一の熱膨張率
を有する第一の材料で作成されており、かつ第一の断面
形状と第一の断面寸法とを有している第一の部材と、 第一の部材と組み合わせられた第二の部材であって、貫
通する第二の流体流路を有しており、かつ前記第一の熱
膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する第二の材料で
作成されており、前記第二の流体流路が、前記第一の断
面形状と実質的に同じ第二の断面形状と、周囲温度で前
記第一の断面寸法とは、第一と第二の部材を周囲温度で
互いに組み合わせたときにそれらの間にギャップが提供
されるだけ異なる第二の断面寸法とを有している、前記
第二の部材とからなっており、 前記第一と第二の熱膨張率の差が、周囲温度より高い蒸
気コーティング温度で前記部材間のギャップの実質的な
閉塞をもたらし、かつ周囲温度で前記ギャップを再生し
て前記第一と第二の部材間に解放可能な差動膨張シール
を規定するような差である、請求項２記載のコーティン
グ用容器。 - 【請求項５】 第一の部材が、実質的に円形の外側断面
と第一の外側断面寸法とを有する第一の金属からなるチ
ューブであり、 第二の部材が、実質的に円形の断面と、周囲温度で前記
第一と第二の部材間に前記ギャップを形成して流路内に
第一の部材を受容するように周囲温度で前記第一部材の
外側断面寸法より大きい内側断面寸法とを有する内側流
体流路を含んでいる、請求項４記載の容器。 - 【請求項６】 容器中空内部内に容器の底部によって担
持された少なくとも１つの工作物ホルダを含んでおり、 この工作物ホルダが、ホルダ熱膨張率を有するホルダ材
料で作成されており、かつ第一のコネクタ形状の第一の
接続手段を含んでおり、 非金属材料で作成された底部が、ホルダ熱膨張率とは異
なる非金属材料熱膨張率を有しており、かつ周囲温度で
前記第一コネクタ形状と合致するが異なる寸法の第二の
コネクタ形状の第二の接続手段を含んでいて、前記第一
と第二の接続手段が周囲温度で互いに組み合わされてそ
れらの間にギャップを提供することができ、 前記ホルダ熱膨張率と非金属材料熱膨張率との差が、周
囲温度より高い蒸気コーティング温度で前記第一と第二
の接続手段間のギャップの実質的な閉塞をもたらし、か
つ周囲温度で前記ギャップを再生して前記第一と第二の
接続手段間に解放可能な差動膨張シールを規定するよう
な差である、請求項２記載の容器。 - 【請求項７】 第一の接続手段が工作物ホルダからのプ
ロチュバランスであり、第二の接続手段が底部の凹みで
ある、請求項６記載の容器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/191660 | 1998-11-13 | ||
| US09/191,660 US6039810A (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | High temperature vapor coating container |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000309884A true JP2000309884A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=22706394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11321864A Pending JP2000309884A (ja) | 1998-11-13 | 1999-11-12 | 高温蒸気コーティング用容器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6039810A (ja) |
| EP (1) | EP1004686A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000309884A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332718A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 動翼支持用治具及び動翼支持装置及び流量計測装置 |
| US7700154B2 (en) | 2005-11-22 | 2010-04-20 | United Technologies Corporation | Selective aluminide coating process |
| JP2012518086A (ja) * | 2009-02-18 | 2012-08-09 | ロールス・ロイス・ピーエルシー | 少なくとも一つの中空物品の内面を気相コーティングするための方法及び構造 |
| JP2014062385A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Katekkusu:Kk | 長尺鋼管先受け工法 |
Families Citing this family (23)
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|---|---|---|---|---|
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| US6332926B1 (en) | 1999-08-11 | 2001-12-25 | General Electric Company | Apparatus and method for selectively coating internal and external surfaces of an airfoil |
| US6419753B1 (en) * | 2000-04-07 | 2002-07-16 | General Electric Company | Apparatus and method for masking multiple turbine components |
| US6434823B1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-08-20 | General Electric Company | Method for repairing a coated article |
| SG97203A1 (en) * | 2000-10-13 | 2003-07-18 | Gen Electric | Vapor-coating system including coating container with control of coating-vapor activity |
| US6488986B2 (en) | 2001-01-29 | 2002-12-03 | General Electric Company | Combined coat, heat treat, quench method for gas turbine engine components |
| DE10109565B4 (de) * | 2001-02-28 | 2005-10-20 | Vacuheat Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur partiellen thermochemischen Vakuumbehandlung von metallischen Werkstücken |
| US6485655B1 (en) * | 2001-08-02 | 2002-11-26 | General Electric Company | Method and apparatus for retaining an internal coating during article repair |
| US6986814B2 (en) * | 2001-12-20 | 2006-01-17 | General Electric Company | Gas distributor for vapor coating method and container |
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| US7255940B2 (en) | 2004-07-26 | 2007-08-14 | General Electric Company | Thermal barrier coatings with high fracture toughness underlayer for improved impact resistance |
| US7875119B2 (en) * | 2004-10-01 | 2011-01-25 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for coating an article |
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| FR2900416B1 (fr) * | 2006-04-28 | 2008-10-24 | Snecma Sa | Dispositif et procede de traitement thermochimique de diffusion de chrome dans un substrat |
| US8025730B2 (en) * | 2007-07-09 | 2011-09-27 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for coating internal surfaces of a turbine engine component |
| NO2133572T3 (ja) | 2008-06-12 | 2018-04-14 | ||
| CN107255193B (zh) * | 2017-06-22 | 2019-07-16 | 扬中市第一蝶阀厂有限公司 | 一种便于拆卸组装的吹氩接头 |
| US20240141491A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | General Electric Company | Deposition support apparatus and method for coating a component |
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| US5766365A (en) * | 1994-02-23 | 1998-06-16 | Applied Materials, Inc. | Removable ring for controlling edge deposition in substrate processing apparatus |
| US5454363A (en) * | 1994-10-14 | 1995-10-03 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | High-temperature exothermic device |
| US5589003A (en) * | 1996-02-09 | 1996-12-31 | Applied Materials, Inc. | Shielded substrate support for processing chamber |
-
1998
- 1998-11-13 US US09/191,660 patent/US6039810A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-11-12 EP EP99309043A patent/EP1004686A3/en not_active Ceased
- 1999-11-12 JP JP11321864A patent/JP2000309884A/ja active Pending
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Also Published As
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|---|---|
| US6039810A (en) | 2000-03-21 |
| EP1004686A3 (en) | 2000-08-02 |
| EP1004686A2 (en) | 2000-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061113 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090303 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090728 |