JP2767496B2 - 電着組成物塗布剤 - Google Patents
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Description
に共沈殿する包含された粒子により電解的に、または電
気なしにメッキした金属マトリックスからなる塗布剤に
関する。粒子はマトリックスのための金属イオンを含有
する電解液中に懸濁し、そして実質的に電解液に不溶性
で、メッキ操作中メッキされたマトリックスに包含され
るようになる。
操作に適当なもの、ベアリング表面、ロケットノズルお
よび磨耗物質を運搬する管およびノズルのような磨耗を
受け易い多様な部品に適用することができる。塗布剤
は、全部品に適用できるが、一層頻繁にはその表面の部
分にのみ適用する。電着技術は、特に選択された区域の
保護に好適であり、そして複雑な、凹状の且つ近づき難
い区域の塗布には、いかなる大きな問題も存在しない。
塗布剤は、特にガスタービン刃に用いるのに好適であ
る。
物として、少なくとも50重量%のコバルトであるマトリ
ックスおよび少なくとも50重量%のクロミウムカーバイ
ドであるマトリックスに包含された粒子を有してなり、
少なくとも50重量%の粒子が10μm未満、好ましくは2
〜5μmの粒子サイズを有してなる組成物塗布剤につい
て記載している。
〜5μmのサイズを有するのが好ましいとはいえども、
少量の2μm以下の微細物および恐らくは、例えば、凝
集に基づく若干の一層大きな粒子を完全に避けることは
できないことを示しているが、しかし好ましくは80重量
%より多くの粒子が特定した限度内、即ち2〜5μmの
間にあると述べている。
に大きな成功により約20年間使用されている。使用され
ている粒子は、設定された範囲内のサイズ分布、即ち粒
子の殆どが2〜5μmのサイズを有していた。使用した
粒子は、供給器から受けたと同じ量であったが、後に説
明するように、若干の小さな調整が、時々、より大きな
粒子の部分を除去することにより行われた。塗布剤は沈
殿物として、コバルトマトリックス中に分散したクロミ
ウムカーバイド13〜20重量%の組成範囲を有して製造さ
れることが見出されている。沈殿物としての塗布剤は、
分散により多少修正され、熱処理および/または塗布剤
を担持する構成要素の使用で得られる熱を用いて製造さ
れる。
擦/浸食する磨耗条件下で良好に作用する。それらが一
層高いPV値および打撃または衝撃力を含む条件で操作で
きるように改善することは、塗布剤の性質にとって有利
である。もしカーバイド粒子の重量区分を拡大できるな
らば、一層強力な塗布剤を得ることができるものと感じ
られる。
7μmの平均サイズで落下させることにより、沈殿物と
しての塗布剤中のカーバイド粒子の区分を、非常に驚異
的な程度にまで増大することができる。好ましくは粒子
の80重量%、そして一層好ましくは90重量%が、4〜12
μmの範囲内にある。平均サイズによれば、重量で半分
の粒子は7μm未満のサイズを有しており、そして半分
は7μm以上のサイズを有することを意味している。別
法として、本発明は、サイズで4μmを越える粒子少な
くとも80重量%および4μm〜8μmの範囲内(そして
好ましくは20μmを越えない範囲の上限で)にある少な
くとも80重量%を使用することであると言える。好まし
くは、粒子はその範囲にまたがるサイズで実質的に均等
に分布する。
り、または電気なしの沈殿により、コバルトのマトリッ
クスを沈殿させ、そしてメッキ浴中に懸濁したクロミウ
ムカーバイドのマトリックス粒子と共に共沈殿させ、80
重量%の粒子が、4〜12μmのサイズ範囲内で落下する
ことからなる塗布剤の製造方法を包含する。
バイドであり、そしてマトリックスが実質的に全てコバ
ルトである塗布剤に適合する。
で、2時間を越える間熱処理され、マトリックスと粒子
間の物質を分散させる。
る一つの方法を、一般的に、そして本方法を実施するの
に好適な装置を示す添付の図式図を参照しつつ、実施例
に基づいて述べる。さらにこの装置を使用する方法の具
体例を記載する。
容器またはコンテナ1および一方の側面4が上方の一方
の側面5の継続を形成するように斜めにされている逆ピ
ラミッドの形で、下方に先細になる下方部3から構成さ
れている。
にある仕切り板6を含有し、そしてその側端7および8
において容器の隣接する垂直且つ傾斜面と接触させてい
る。仕切り板は、このように容器を、一層大きな稼働区
域9と一層小さな折り返し区域11に分割する。その底部
において、仕切り板6は、容器の底上方の水平端12で終
り、稼働区域9と折り返し区域11の間の相互連結部13を
作る。その頂部において、仕切り板6は、容器1の頂端
下方の水平端14で終了する。
に連結する空気口15がある。ジグ16が稼働区域9に取り
付けられ、塗布すべき素材が取り付けられ、ジグ16は、
仕切り板の翼板に平行な水平軸の辺りに回転自在に取り
付けられ、そしてモータ手段(図示せず)がジグを回転
させるべく備えつけられる。
ト陽極に関連するジグ16に取り付けられた素材に電圧を
適用する。
れるジグ16に素材が取り付けられる。ジグの位置決めの
前または後に、容器は、共沈殿するクロミウムカーバイ
ドの粒子を含有するコバルトメッキ液で仕切り板6の頂
端14上方の水準17まで満たされる。空気を口15に入れ、
そしてこれは折り返し区域11の上方に上昇し、溶液を揚
げ、そして粒子を運ぶ。折り返し区域の頂部で、空気が
逃げ、そして溶液と粒子が、仕切り板の上端部14により
形成された広い波立った堰から溢れ出、流下して回転ジ
グ16上の素材を通過する。稼働区域9の底部で、粒子は
安定し、そして容器の傾斜側を相互連結部13の方向に滑
り落ち、そこで粒子は再度溶液中に運ばれ、そして再び
循環する。
合、それら素材上に安定し、同時にメッキされる金属に
付着するようになる。
は、先ずトリクロロエチレンに浸漬するか、またはアセ
トンに漬けた糸屑のない材料で拭く。電気メッキしない
区域を、次いで被覆する。メッキすべき区域は、次いで
アルミナ弾を吹き付けることによる機械的に、または酸
洗い液のような好適な清浄化媒質を用いて化学的に清浄
化する。
物品が溶液中に置かれる。空気流は好適な速度に調節さ
れ、そして流れは、例えば15ボルトの電圧にてメッキさ
れる表面の平方フート当たり10〜15ampである正流密度
に与えるように調節される。沈殿が適当な時間進行した
後、物品は取り上げられ、清浄、乾燥される。前述した
一般的な方法および装置を使用する組成物電着の一つの
具体的例を挙げる。
槽には次の組成の電解浴を包含させた。
子サイズ分布を有するクロミウムカーバイド(Cr3C2)
粉末500g/lを包含しており、y軸は、x軸のμmで指示
されたサイズ以下のサイズを有する粒子の重量%を表し
ている。曲線Rは、本発明に基づくサイズ分布を示して
いる。曲線Rは、本発明に基づくサイズ分布を示す。浴
は4.7のpHを有しており、そして沈殿中、それはほぼ50
℃の温度に維持された。
次いで等級50μアルミナ弾を吹き付けた。次いでポンプ
をスイッチオンし、そして粒子が浴を通って分散するよ
うになった時、テスト片は陰極として供給する流れに連
結し、浴中に入れられる。流れは4a/dm2の密度を与える
ように調整された。
を浴から取り出し、清浄し、そして乾燥する。
処理し、次にオイル冷却した。
を有する粒子を用いる以外は同様の浴を使用して製造し
た。曲線Pは、受領物としての粉末のサイズ分布を示す
一方で、曲線Qは、それまで操作したように、一層大き
な粒子の割合を除去することにより変更された受領物と
しての粉末のサイズ分布を示している。
1〜8μmのサイズ範囲および3.8μm(曲線P)の平
均サイズを有する粒子を使用して、19重量%の粒子を有
する塗布剤(塗布剤A)が得られるが、しかし7μm
(曲線R)の平均サイズ、4〜12μmのサイズ範囲を有
する粒子を使用して、35重量%の粒子を有する塗布剤
(塗布剤B)が得られることが見出された。これらの塗
布剤は、その硬度および磨耗特性をテストし、そして後
者は顕著に改善された能力を有することが見出された。
テストでは、塗布剤を高度のPV環境、即ち200N/mm2のヘ
ルツコンタクトストレス、0.13m/sの滑り速度および450
℃の温度に付した。塗布剤Aは350の硬度(ヴィッカー
ス硬度番号VHN)を有する一方、塗布剤Bは500の硬度を
有しており、そして塗布剤Aは4の磨耗量を示す摩擦磨
耗係数を有する一方、塗布剤Bは0.06の摩擦磨耗係数を
有することが見出された。テストは、塗布剤Bが塗布剤
Aよりも非常に優れていることを示していると判断され
る。
公開第1358538号公報に記載の方法および英国特許公開
第1218179号公報、英国特許公開第13299081号公報およ
び英国特許公開第2182055号公報に記載の装置により製
造することができる。
比較した。その結果を表2に示す。このテストを、平ら
な板で15mm直径の荷重をかけた丸底円盤を往復運動させ
ることにより実施した。円盤の下側は30mm直径で、一部
球形をしていた。各場合に、円盤上の荷重は2Nであり、
円盤は、0.13m/秒の速度で往復運動し、テストは450℃
の温度で、180分間実施した。円盤の下側および板の上
表面を同じ物質で塗布した。各テスト期間の後、円盤の
下側を、磨耗について測定した。磨耗はm3/Nmx10-15で
表に与えられている。各物質について、2つのサンプル
を調製し、テストした。塗布剤Bは、他の物質のいずれ
よりも、非常に有意に低い磨耗であったことが表から判
るであろう。
Claims (8)
- 【請求項1】沈殿物として、少なくとも50重量%のコバ
ルトであるマトリックスおよび少なくとも50重量%のク
ロミウムカーバイドであるそのマトリックスに包含され
た粒子を有してなり、少なくとも50重量%の粒子が4〜
12μmのサイズ範囲内に入ると共に、該粒子が、前記サ
イズ範囲にまたがるサイズで実質的に均等に分布してい
ることからなる電着組成物塗布剤。 - 【請求項2】80重量%の粒子が、4〜12μmのサイズ範
囲内にある請求の範囲1に記載の塗布剤。 - 【請求項3】90重量%の粒子が、4〜12μmのサイズ範
囲内にある請求の範囲1に記載の塗布剤。 - 【請求項4】実質的にすべての粒子が、クロミウムカー
バイドである請求項1〜3のいずれかに記載の塗布剤。 - 【請求項5】マトリックスが、実質的に全てコバルトで
ある請求の範囲1〜4のいずれかに記載の塗布剤。 - 【請求項6】沈殿物として、コバルトのマトリックスお
よびそのマトリックスに包含されたクロミウムカーバイ
ドの粒子とからなり、前記粒子のうち少なくとも80重量
%は4μm〜8μmのサイズ範囲内にある電着組成物塗
布剤。 - 【請求項7】電着又は電気なしの沈殿により、めっき溶
液を含むめっき浴中で、コバルトのマトリックスを沈殿
させ、同時に前記めっき浴に中に懸濁したクロミウムカ
ーバイドの粒子を前記マトリックス中に共沈殿させるに
当たり、少なくとも80重量%の前記粒子が4〜12μmの
サイズ範囲内に入るものを使用することを特徴とする、
電着組成物塗布剤の製造方法。 - 【請求項8】前記めっき浴は容器(1)を含み、前記コ
バルトのマトリックスとクロミウムカーバイドの共沈殿
は、前記容器(1)の稼働区域(9)に配置したジグ
(16)に取付りつけられた加工片上で行われ、前記容器
(1)は頂端に広幅の堰を有する仕切り板(6)を備
え、前記めっき溶液と粒子は前記堰を越えて前記容器
(1)に流入させられ、次いで下方に流して前記加工片
上に共沈殿させられるものである請求項7の製造方法。
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