JP2006183135A - 高強度を有する銅のコールドガスダイナミックスプレー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作製される物品のネットシェイプを有するアルミニウム含有材料などの材料から形成されるマンドレルを供給するステップと、粉末金属を、それらを溶融することなくマンドレル上に成膜させるステップと、マンドレルを形成する材料を、自由型の一体構造を有する物品を残すように除去するステップを含む、燃焼室ライナーなどの物品を形成する方法である。本発明の好ましい実施態様では、粉末金属材料は、粉末GRCop−84からなる。あるいは又、粉末金属材料は、粉末GRCop−42からなる。
【選択図】図1
Description
Claims (34)
- 作製される物品のネットシェイプを有する材料から形成されるマンドレルを供給するステップと、
粉末金属を、それらを溶融することなくマンドレル上に成膜させるステップと、
マンドレルを形成する材料を、自由型の一体構造を有する物品を残すように除去するステップ、
を含んでなることを特徴とする、物品の形成方法。 - 前記成膜させるステップが、前記粉末金属の粒子を、それらが衝突の際に塑性的に変形し、かつ前記マンドレルの表面に結合するような速度まで加速させることを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記マンドレルを供給するステップが、アルミニウム含有材料から形成されるマンドレルを供給することを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記マンドレルを供給するステップが、燃焼室ライナーのネットシェイプを有するマンドレルを供給することを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記除去するステップが、高温の水酸化ナトリウムを用いて化学的に前記材料を除去することを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記成膜させるステップが、1.0から10.0重量%のニオブと2.0から10.0重量%のクロムを含有する銅合金を成膜させることを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記成膜させるステップが、8.0重量%のクロムと4.0重量%のニオブを含有する銅合金を成膜させることを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記成膜させるステップが、4.0重量%のクロムと2.0重量%のニオブを含有する銅合金を成膜させることを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記成膜させるステップが、ボウショック層に起因して前記マンドレルから取り除かれるのを防ぐのに十分な寸法から50μmまでの寸法を有する前記粉末金属材料の粒子を供給することと、その粉末金属材料の粒子を、それらが前記マンドレルの少なくとも1つの表面上で塑性的に変形するのに十分な速度でスプレーノズルを通過させることにより、その少なくとも1つの表面上に皮膜層を形成することを含んでなることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記粉末金属材料の粒子を供給することが、5μmから25μmの範囲内にある粒径を有する粉末金属粒子を供給することを含んでなり、その粉末金属粒子を供給することは、粉末金属粒子を、10g/分から100g/分の供給速度で、かつ200psiから300psiの範囲内の圧力で、ヘリウム、窒素及びそれらの混合物からなる群から選択されるキャリアガスを用いて、前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項9記載の方法。
- 前記粉末金属粒子を供給することが、前記粉末金属粒子を15.0g/分から50g/分の速度で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記キャリアガスがヘリウムを含み、かつ、前記粉末金属粒子を供給することが、ヘリウムを0.001SCFMから50SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記キャリアガスがヘリウムを含み、かつ、前記粉末金属粒子を供給することが、ヘリウムを8.0SCFMから15SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記キャリアガスが窒素を含み、かつ、前記粉末金属粒子を供給することが、ヘリウムを0.001SCFMから30SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記キャリアガスが窒素を含み、かつ、前記粉末金属粒子を供給することが、ヘリウムを4.0SCFMから10SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記皮膜層を形成することが、前記粉末金属材料の粒子を、ヘリウム、窒素及びそれらの混合物からなる群から選択される主ガスを用いて、600°Fから1,200°Fの範囲内の主ガス温度で、かつ、200psiから500psiの溶射圧力で前記ノズルを通過させることをさらに含むことを特徴とする、請求項9記載の方法。
- 前記ノズルを通過させることが、前記粉末金属材料の粒子を、700°Fから800°Fの範囲内の主ガス温度で、かつ、250psiから500psiの溶射圧力で前記ノズルを通過させることをさらに含むことを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記主ガス温度が、725°Fから775°Fの範囲内であることを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記主ガスがヘリウムを含み、かつ、前記通過させることが、ヘリウムを0.001SCFMから50SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記主ガスがヘリウムを含み、かつ、前記通過させることが、ヘリウムをS15CFMから35SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記主ガスが窒素を含み、かつ、前記通過させることが、窒素を0.001SCFMから30SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記主ガスが窒素を含み、かつ、前記通過させることが、窒素を4.0SCFMから30SCFMの流速で前記ノズルに供給することを含むことを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記ノズルを、前記マンドレルの少なくとも1つの表面から10mmから50mm離れた距離で保持することをことをさらに含むことを特徴とする、請求項9記載の方法。
- Cr2Nb粒子の分散体を有する微細構造を有する銅基合金から形成されるボディを含んでなることを特徴とする、燃焼室ライナー。
- 前記分散体が合金の約14容量%を構成し、残余が純粋な銅であることを特徴とする、請求項24記載の燃焼室ライナー。
- 前記銅基合金が、2.0から10.0重量%のクロムと1.0から10.0重量%のニオブを含有することを特徴とする、請求項24記載の燃焼室ライナー。
- 少なくとも1つの内部フィーチャーを有する少なくとも1つの内部冷却液通路を有することにより、その少なくとも1つの内部通路を通る流れを妨害することによって伝熱を増大させることを特徴とする、請求項24記載の燃焼室ライナー。
- 前記少なくとも1つの内部通路が、少なくとも1つの突出部、シェブロン及びフロー・トリップを含んでなることを特徴とする、請求項27記載の燃焼室ライナー。
- 作製される物品のネットシェイプを有する材料から形成されるマンドレルと、
粉末金属材料を、それらを溶融させることなくマンドレル上に成膜させるための手段、
を含んでなることを特徴とする、物品の製造装置。 - 前記マンドレル形成する材料を、自由型の一体構造を有する物品を残すように除去する手段をさらに含むことを特徴とする請求項29記載の装置。
- 前記マンドレルが、アルミニウム含有材料から形成されることを特徴とする、請求項29記載の装置。
- 前記成膜させるための手段が、前記粉末金属材料を、衝突の際に塑性的に変形し、かつ前記マンドレルの表面に結合するような速度まで加速させるための手段を含むことを特徴とする、請求項29記載の装置。
- 前記成膜させるための手段が、ノズルを有するスプレー・ガンと、前記粉末金属材料を粒子形態でそのノズルに供給するための手段と、それら粒子を前記マンドレル上に成膜させるための主ガスを含んでなり、その供給するための手段は、粉末金属粒子をノズルに供給するためのキャリアガスを備えることを特徴とする、請求項29記載の装置。
- 前記キャリアガスが、ヘリウム、窒素及びそれらの混合物からなる群から選択され、かつ、前記主ガスが、ヘリウム、窒素及びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項33記載の装置。
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