JP5489519B2 - Coating material, coating method, and blade with shroud - Google Patents

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Description

本発明は、シュラウド付き動翼に形成される耐磨耗皮膜のためのコーティング材料に関する。   The present invention relates to a coating material for a wear-resistant coating formed on a blade with a shroud.

ガスタービンの後方段動翼には、振動減衰を目的としてチップシュラウド構造が採用される。図1は、シュラウド付き動翼を示す一部斜視図である。動翼1の先端には、流体の漏れを防止すると共に動翼1のねじれを拘束するZ型シュラウド2が形成されており、さらに、隣接する動翼1のシュラウド2と接触する面であるコンタクト面3を有している。また、動翼1には、偏流や静翼ノズルパッシング、フラッタなどに起因した各種の振動が発生するため、前記シュラウド2のコンタクト面3に、耐磨耗処理が施されるのが通常である。従来では、APS溶射(大気圧プラズマ溶射)によりトリバロイ800(T−800:コバルト基耐磨耗材)のコーティング皮膜を施していた。   A tip shroud structure is employed for the rear stage blades of the gas turbine for the purpose of vibration damping. FIG. 1 is a partial perspective view showing a moving blade with a shroud. A Z-type shroud 2 is formed at the tip of the moving blade 1 to prevent fluid leakage and restrain the torsion of the moving blade 1, and further, a contact that is a surface in contact with the shroud 2 of the adjacent moving blade 1. It has surface 3. Further, since various vibrations due to drift, stationary blade nozzle passing, flutter, and the like occur in the moving blade 1, the contact surface 3 of the shroud 2 is usually subjected to wear resistance treatment. . Conventionally, a coating film of Trivalloy 800 (T-800: cobalt-based wear resistant material) is applied by APS spraying (atmospheric pressure plasma spraying).

しかし、上記APS溶射では、シュラウド2のコンタクト面3における母材との密着性が低く、剥離しやすいという問題点があった。そこで、タービン動翼1のシュラウドコンタクト面3に対して高速フレーム溶射(HVOF)、減圧プラズマ溶射(LPPS)あるいは雰囲気プラズマ溶射によりトリバロイコーティング皮膜を形成し、拡散熱処理を施すコーティング方法が特許文献1に提案されている。   However, the APS spraying has a problem in that the contact with the base material on the contact surface 3 of the shroud 2 is low and is easily peeled off. Therefore, Patent Document 1 discloses a coating method in which a trivalloy coating film is formed on the shroud contact surface 3 of the turbine rotor blade 1 by high-speed flame spraying (HVOF), low-pressure plasma spraying (LPPS) or atmospheric plasma spraying, and subjected to diffusion heat treatment. Has been proposed.

特開2001−152803号公報(請求項1〜3)JP 2001-152803 A (Claims 1 to 3)

T−800コーティング皮膜は、延性に優れる上、高い耐磨耗性を有するものの、近年の高温ガスタービンでは、著しい酸化減肉を生じ、耐磨耗性が低下してしまう。   The T-800 coating film is excellent in ductility and has high wear resistance. However, in recent high-temperature gas turbines, significant oxidation thinning occurs and wear resistance decreases.

コンタクト面のコーティング皮膜として、Cr(75質量%)−NiCr(25質量%)のサーメットコーティングも使用されるが、耐衝撃性に劣り、ガスタービン使用中に欠けが発生することが問題となっていた。 Although a cermet coating of Cr 3 C 2 (75% by mass) -NiCr (25% by mass) is also used as a coating film on the contact surface, it is inferior in impact resistance and has a problem that chipping occurs during use of the gas turbine. It was.

本発明は、高い耐磨耗性を有し、高温における耐酸化性に優れるコーティング皮膜とすることができるコーティング材料、及び、該コーティング材料を用いたコーティング方法及びシュラウド付き動翼を提供することを目的とする。   The present invention provides a coating material which has a high wear resistance and can be a coating film excellent in oxidation resistance at high temperatures, a coating method using the coating material, and a rotor blade with a shroud. Objective.

上記課題を解決するために、本発明は、18質量%以上34質量%以下のモリブデン(Mo)と、11質量%以上18質量%以下のクロム(Cr)と、0.5質量%以上4質量%以下のケイ素(Si)とを含有し、1.5質量%以下のコバルト(Co)と、0.08質量%以下の炭素(C)とを含有することを許容し、0.01質量%以上3質量%以下のイットリウム(Y)と、0.01質量%以上10質量%以下のアルミニウム(Al)とからなる群より選ばれる少なくとも一種の添加成分を含有し、残部がニッケル(Ni)及び不可避的不純物からなるコーティング材料を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides molybdenum (Mo) of 18% by mass to 34% by mass, chromium (Cr) of 11% by mass to 18% by mass, and 0.5% by mass to 4% by mass. % Of silicon (Si), 1.5% by mass or less of cobalt (Co) and 0.08% by mass or less of carbon (C) are allowed to be contained, and 0.01% by mass. more than 3 mass% of yttrium (Y), contains at least one additive component selected from Ranaru group Toka 0.01 mass% to 10 mass% of aluminum (Al), balance nickel (Ni) and A coating material comprising inevitable impurities is provided.

上記組成のベース材料は、CoをベースとしたT−800と比べて、高温耐酸化性に優れる。上記組成のベース材料をコーティング皮膜とした場合、T−800と同等の耐磨耗性を維持しつつ、高温耐酸化性を向上させることができる。さらに、本発明では、上記ベース材料は、更にY,Alのうち少なくとも一種の添加成分を含有する。 The base material having the above composition is excellent in high-temperature oxidation resistance as compared with Co-based T-800. When the base material having the above composition is a coating film, high-temperature oxidation resistance can be improved while maintaining wear resistance equivalent to T-800. Furthermore, in the present invention, the base material further contains at least one additive component of Y and Al .

以下に、各添加成分添加量の限定理由を述べる。
Yは、本発明のコーティング材料を用いたコーティング皮膜において、生成する酸化スケールの脱落を防止するペグ効果を有し、コーティング皮膜の耐酸化性を向上させる。酸化スケール厚さの測定誤差は1〜2%であることから、ペグ効果を得るためにYの添加量は0.01質量%以上とされる。また、良好な耐磨耗性を有するコーティング皮膜とするには、皮膜に適度な硬度が要求される。Yの添加量が多いほど、コーティング皮膜の硬度が上昇する。しかし、Yの添加量が3質量%を超えると、Yの偏析が著しくなり高硬度となる。そのため、延性などの機械的特性が損なわれ、施工時に割れが生じやすいなどの問題が発生する。Yの添加量は、0.1質量%以上1.5質量%以下であることがより好ましい。
The reasons for limiting the amount of each additive component added will be described below.
Y has a peg effect to prevent the generated oxide scale from dropping in the coating film using the coating material of the present invention, and improves the oxidation resistance of the coating film. Since the measurement error of the oxide scale thickness is 1 to 2%, the amount of Y added is 0.01% by mass or more in order to obtain the peg effect. Further, in order to obtain a coating film having good wear resistance, the film needs to have an appropriate hardness. The greater the amount of Y added, the higher the hardness of the coating film. However, if the added amount of Y exceeds 3% by mass, the segregation of Y becomes remarkable and the hardness becomes high. Therefore, mechanical characteristics such as ductility are impaired, and problems such as easy cracking during construction occur. The addition amount of Y is more preferably 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less.

上記組成のベース材料にAlを添加することにより、表面に緻密なCrが安定に存在でき、金属内部の酸化に対する保護皮膜となる。これにより、コーティング皮膜の耐酸化性を向上させることができる。酸化スケール厚さの測定誤差は1〜2%であることを考慮すると、耐酸化性改善効果を得るためのAlの添加量は0.01質量%以上とされる。また、Alの添加量が多いほど、コーティング皮膜の硬度が上昇する。Al添加量が10質量%を超えると、コーティング皮膜が著しく硬くなり、施工時に割れが生じやすくなる。Alの添加量は、0.2質量%以上5.0質量%以下であることがより好ましい。 By adding Al to the base material having the above composition, dense Cr 2 O 3 can stably exist on the surface, and a protective film against oxidation inside the metal can be obtained. Thereby, the oxidation resistance of the coating film can be improved. Considering that the measurement error of the oxide scale thickness is 1 to 2%, the additive amount of Al for obtaining the oxidation resistance improvement effect is set to 0.01% by mass or more. Further, the greater the amount of Al added, the higher the hardness of the coating film. When the amount of Al added exceeds 10% by mass, the coating film becomes extremely hard and cracks are likely to occur during construction. The addition amount of Al is more preferably 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less.

Feはコーティング皮膜の耐酸化性を向上させる効果を有する。これは、ベース材料のNiとFeとが固溶し、耐酸化性に乏しいMoの割合が減少することが一因と考えられる。酸化スケール厚さの測定誤差は1〜2%であることを考慮すると、耐酸化性改善効果を得るためのFeの添加量は0.1質量%以上とされる。また、Feを添加すると、硬度が低下し、耐摩耗性が低下する。良好な耐磨耗性を確保するために、Fe添加量は10質量%以下とされる。Feの添加量は、0.3質量%以上5.0質量%以下であることがより好ましい。 Fe has the effect of improving the oxidation resistance of the coating film. This is thought to be due to the fact that the base materials Ni and Fe are solid-dissolved and the proportion of Mo having poor oxidation resistance is reduced. Considering that the measurement error of the oxide scale thickness is 1 to 2%, the addition amount of Fe for obtaining the oxidation resistance improvement effect is set to 0.1 % by mass or more. Moreover, when Fe is added, the hardness decreases and the wear resistance decreases. In order to ensure good wear resistance, the amount of Fe added is 10% by mass or less. The addition amount of Fe is more preferably 0.3% by mass or more and 5.0% by mass or less.

本発明では、コーティング材料は複数種類の添加成分を含有しても良い。これにより、コーティング皮膜の高温耐酸化性を、より向上させることができる。
なお、本発明において、各成分量は、材料全体の質量を100としたときの質量百分率で表される。
In the present invention, the coating material may contain a plurality of types of additive components. Thereby, the high temperature oxidation resistance of a coating film can be improved more.
In addition, in this invention, each component amount is represented by the mass percentage when the mass of the whole material is set to 100.

また、本発明は、上記コーティング材料からなる粉末を用いて、溶射により耐熱合金基材表面にコーティング皮膜を形成するコーティング方法を提供する。
この場合、前記コーティング皮膜を形成した後に、熱拡散処理を施すことが好ましい。
Moreover, this invention provides the coating method which forms a coating film on the heat-resistant-alloy base material surface by thermal spraying using the powder which consists of the said coating material.
In this case, it is preferable to perform a thermal diffusion treatment after forming the coating film.

本発明のコーティング方法によれば、高い耐磨耗性と高い高温耐酸化性とを有する緻密なコーティング皮膜を形成することができる。さらに、熱拡散処理を施すことにより、コーティング皮膜の膜質が向上するとともに、コーティング皮膜と母材との密着性を向上させることができる。   According to the coating method of the present invention, a dense coating film having high wear resistance and high temperature oxidation resistance can be formed. Furthermore, by performing the thermal diffusion treatment, the film quality of the coating film can be improved, and the adhesion between the coating film and the base material can be improved.

本発明は、タービン動翼の先端にシュラウドが設けられたシュラウド付き動翼であって、前記シュラウドが、使用の際に隣接配置される他の動翼の先端に設けられた他のシュラウドと接触するコンタクト面を有し、該コンタクト面が、上記コーティング方法によって形成されたコーティング皮膜を備えるシュラウド付動翼を提供する。   The present invention relates to a blade with a shroud in which a shroud is provided at the tip of a turbine blade, and the shroud is in contact with another shroud provided at the tip of another blade that is adjacently disposed in use. And a shroud blade having a coating film formed by the above-described coating method.

本発明のシュラウド付き動翼は、コンタクト面に耐摩耗性及び高温耐酸化性に優れるコーティング皮膜を備えるため、高温での連続使用に耐え得る長寿命のコーティング皮膜となる。   The rotor blade with a shroud of the present invention has a coating film having a long life that can withstand continuous use at high temperatures because the contact surface is provided with a coating film having excellent wear resistance and high temperature oxidation resistance.

本発明のコーティング材料によって得られるコーティング皮膜は、高い耐磨耗性を有し、高温耐酸化性に優れる。特に、高温ガスタービンにおける後方段動翼のシュラウドのコンタクト面に、本発明のコーティング材料及びコーティング方法を用いてコーティング皮膜を形成すると、コンタクト面の寿命を向上させることができる。   The coating film obtained by the coating material of the present invention has high wear resistance and excellent high-temperature oxidation resistance. In particular, when a coating film is formed on the contact surface of the shroud of the rear stage rotor blade in the high-temperature gas turbine using the coating material and the coating method of the present invention, the life of the contact surface can be improved.

シュラウド付き動翼の一部斜視図である。It is a partial perspective view of a moving blade with a shroud. 実施例及び比較例の試験片におけるコーティング皮膜の酸化スケール厚さを示すグラフである。It is a graph which shows the oxide scale thickness of the coating film in the test piece of an Example and a comparative example.

本実施形態のコーティング材料は、ベース材料が、Mo:18質量%以上34質量%以下、Cr:11質量%以上18質量%以下、Si:0.5質量%以上4質量%以下を含有し、残部がNi及び不可避的不純物とされる。なお、ベース材料は、Co:1.5質量%以下、Fe:1.5質量%以下、C:0.08質量%以下を含有することを許容する。本実施形態のコーティング材料は、上記ベース材料に対し、0.01質量%以上3質量%以下のYと、0.01質量%以上10質量%以下のAlと、0.1質量%以上10質量%以下のFeとからなる群より選ばれる少なくとも一種の添加成分を更に含有する。   In the coating material of the present embodiment, the base material contains Mo: 18% by mass to 34% by mass, Cr: 11% by mass to 18% by mass, Si: 0.5% by mass to 4% by mass, The balance is Ni and inevitable impurities. The base material is allowed to contain Co: 1.5 mass% or less, Fe: 1.5 mass% or less, and C: 0.08 mass% or less. The coating material of this embodiment is 0.01 mass% or more and 3 mass% or less Y, 0.01 mass% or more and 10 mass% or less Al, and 0.1 mass% or more and 10 mass% with respect to the said base material. % At least one additional component selected from the group consisting of Fe or less.

本実施形態のコーティング皮膜は、IN738LCなどの耐熱金属を母材とするシュラウドのコンタクト面に、上記コーティング材料組成の粉末を溶射することにより形成される。溶射法として、高速フレーム溶射(HVOF)、減圧プラズマ溶射(LLPS)、大気圧プラズマ溶射(APS)が挙げられる。   The coating film of this embodiment is formed by spraying the powder of the above coating material composition on the contact surface of a shroud whose base material is a refractory metal such as IN738LC. Examples of the thermal spraying method include high-speed flame spraying (HVOF), reduced pressure plasma spraying (LLPS), and atmospheric pressure plasma spraying (APS).

上記組成のコーティング材料はCr,Alといった活性な金属元素を含むため、溶射用粉末はガスアトマイズ法により作製される。ガスアトマイズ法によって製造された粉末は、均一に溶融された合金の溶湯を瞬間的に液滴化し冷却するため、均一な微細組織を有する球状の粉末が得られる。また、同じ溶湯から連続して液滴を作るため、粒子間の組成差が極めて小さく、粒子の大きさによる組成差も小さい。
作製された溶射用粉末は、篩を用いて分級される。溶射の種類によって、使用される粉末の粒径が適宜選定される。例えば、高速フレーム溶射では粒径53μm以下、減圧プラズマ溶射では10〜44μm、大気圧プラズマ溶射では103μm以下とされる。
Since the coating material having the above composition contains an active metal element such as Cr or Al, the thermal spraying powder is produced by a gas atomizing method. Since the powder produced by the gas atomization method instantaneously transforms the molten alloy melt uniformly into droplets and cools, a spherical powder having a uniform microstructure is obtained. Moreover, since droplets are continuously formed from the same molten metal, the compositional difference between the particles is extremely small, and the compositional difference due to the size of the particles is also small.
The produced thermal spraying powder is classified using a sieve. The particle size of the powder to be used is appropriately selected depending on the type of thermal spraying. For example, the particle size is 53 μm or less for high-speed flame spraying, 10 to 44 μm for low-pressure plasma spraying, and 103 μm or less for atmospheric pressure plasma spraying.

高速フレーム溶射によるコーティング皮膜形成は、以下の工程により実施される。高速フレーム溶射は大気中で実施されるため、低コストであり、大型部品に適用可能である。
溶射用粉末は、粉末状態のまま溶射ガンに供給される。溶射ガンに酸素及びケロシンを供給して燃焼させる。これにより溶射用粉末を加熱溶融して、シュラウドのコンタクト面に対して射出し、コーティング皮膜を形成する。コーティング皮膜の膜厚は、0.2mm程度とされる。
Coating film formation by high-speed flame spraying is performed by the following steps. Since high-speed flame spraying is performed in the atmosphere, it is low in cost and applicable to large parts.
The thermal spraying powder is supplied to the thermal spray gun in a powder state. Oxygen and kerosene are supplied to the spray gun and burned. As a result, the thermal spraying powder is heated and melted and injected onto the contact surface of the shroud to form a coating film. The film thickness of the coating film is about 0.2 mm.

具体的な高速フレーム溶射条件の例は、以下の通りである。
燃焼圧力 :0.7MPa
ケロシン流量 :20L/h
酸素流量 :54m/h
溶射距離 :500mm
ガン移動速度 :500mm/sec
ガン移動ピッチ :6mm
使用溶射装置 :Praxair社製JP5000
Examples of specific high-speed flame spraying conditions are as follows.
Combustion pressure: 0.7 MPa
Kerosene flow rate: 20 L / h
Oxygen flow rate: 54 m 3 / h
Thermal spray distance: 500mm
Gun movement speed: 500 mm / sec
Gun movement pitch: 6mm
Used thermal spraying device: JP5000 manufactured by Praxair

高速フレーム溶射によれば、溶射用粉末を、比較的低温(1600℃以下)にて、マッハ1程度(300m/s〜500m/s)の高速で母材表面に衝突させる。これにより、大気中において上記組成の緻密なコーティング皮膜を形成できる。   According to high-speed flame spraying, the thermal spraying powder is collided with the surface of the base material at a relatively high temperature (1600 ° C. or lower) at a high speed of about Mach 1 (300 m / s to 500 m / s). Thereby, a dense coating film having the above composition can be formed in the atmosphere.

なお、高速フレーム溶射により形成されたコーティング皮膜は、気孔が少ないこと、溶射温度が低く酸化されにくいため、皮膜中の粒界に酸化物が少ないことなどから、剥離が生じる場合がある。そのため、膜質改善を目的として、皮膜形成後に熱拡散処理を実施しても良い。熱拡散処理を施すことにより、母材及びコーティング皮膜中の溶射粒子由来の成分を拡散させることにより、母材とコーティング皮膜とを一体化させ、密着性を向上させることができる。
熱拡散処理は、例えば、1121℃で2.5時間の溶体化熱処理、窒素中での冷却工程、850℃で24時間の時効熱処理、窒素中での冷却工程を順に実施する処理とされる。なお、熱拡散処理は、動翼に対する熱処理と一括して行うことができる。
Note that the coating film formed by high-speed flame spraying has few pores, and since the spraying temperature is low and it is difficult to oxidize, peeling may occur because there are few oxides at grain boundaries in the film. Therefore, for the purpose of improving the film quality, a thermal diffusion treatment may be performed after the film formation. By subjecting the base material and the component derived from the sprayed particles in the coating film to the thermal diffusion treatment, the base material and the coating film can be integrated and the adhesion can be improved.
The thermal diffusion treatment is, for example, a treatment in which a solution heat treatment at 1121 ° C. for 2.5 hours, a cooling process in nitrogen, an aging heat treatment at 850 ° C. for 24 hours, and a cooling process in nitrogen are sequentially performed. The thermal diffusion treatment can be performed together with the heat treatment for the rotor blade.

減圧プラズマ溶射によるコーティング皮膜形成は、真空チャンバ内にて、逆極性アーク放電により対象物表面の付着物を飛ばすCleaning工程、母材を200〜300℃まで加熱する予熱工程、及び、プラズマ溶射工程により実施される。表1に、スルザーメテコ社製の減圧溶射システムを用いた溶射条件の例を示す。

Figure 0005489519
Coating film formation by low-pressure plasma spraying is performed by a cleaning process in which deposits on the surface of an object are blown off by reverse polarity arc discharge in a vacuum chamber, a preheating process in which the base material is heated to 200 to 300 ° C., and a plasma spraying process. To be implemented. Table 1 shows an example of spraying conditions using a vacuum spraying system manufactured by Sulzer Metco.
Figure 0005489519

減圧プラズマ溶射は、減圧雰囲気中で実施されることから、皮膜中に酸化物が形成されないため、緻密であり母材との密着性に優れる皮膜となる。
なお、減圧プラズマ溶射のほかに、雰囲気プラズマ溶射を用いることもできる。
Since the low-pressure plasma spraying is performed in a reduced-pressure atmosphere, no oxide is formed in the film, so that the film is dense and has excellent adhesion to the base material.
In addition to the low pressure plasma spraying, atmospheric plasma spraying can also be used.

実施例及び比較例のコーティング材料の組成を表2に示す。

Figure 0005489519
Table 2 shows the compositions of the coating materials of Examples and Comparative Examples.
Figure 0005489519

高速フレーム溶射を用いて、耐熱合金基材(IN−738LC、化学組成:Ni−16Cr−8.5Co−1.75Mo−2.6W−1.75Ta−0.9Nb−3.4Ti−3.4Al(質量%))上に、表2に示す組成の溶射用粉末を溶射し、コーティング皮膜を形成した。コーティング皮膜の厚さは、0.2mmとした。皮膜形成後、上述の熱拡散処理を実施した。
コーティング皮膜を形成した試験片を、電気炉を用い、大気雰囲気にて1000℃、300時間の条件で加熱した。加熱後の試験片のコーティング皮膜断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、酸化スケールの厚さを計測した。
Using high-speed flame spraying, a heat-resistant alloy substrate (IN-738LC, chemical composition: Ni-16Cr-8.5Co-1.75Mo-2.6W-1.75Ta-0.9Nb-3.4Ti-3.4Al (Mass%)) A thermal spraying powder having the composition shown in Table 2 was sprayed thereon to form a coating film. The thickness of the coating film was 0.2 mm. After the film formation, the above thermal diffusion treatment was performed.
The test piece on which the coating film was formed was heated in an air atmosphere at 1000 ° C. for 300 hours using an electric furnace. The coating film cross section of the test piece after heating was observed using a scanning electron microscope, and the thickness of the oxide scale was measured.

図2に、実施例1,3,4,6,参考実施例1,3及び比較例1,2の試験片におけるコーティング皮膜の酸化スケール厚さを示す。同図において、縦軸は比較例2の試験片の酸化スケール厚さを1とした時の酸化スケールの膜厚比を示す。Coベースの比較例1(T−800組成)と比較して、Niベースの比較例2は、酸化スケール厚さを約1/2にできた。さらに、実施例はいずれも、比較例2よりも高温耐酸化性が向上した。特にYは耐酸化性向上に有効であり、実施例1では酸化スケール厚さが比較例2の1/2程度となった。 FIG. 2 shows the oxide scale thickness of the coating film in the test pieces of Examples 1, 3 , 4, 6, 7 and Reference Examples 1, 3 and Comparative Examples 1 and 2. In the figure, the vertical axis shows the thickness ratio of the oxide scale when the oxide scale thickness of the test piece of Comparative Example 2 is 1. Compared to Co-based Comparative Example 1 (T-800 composition), Ni-based Comparative Example 2 was able to reduce the oxide scale thickness to about ½. Further, in all of the examples, the high-temperature oxidation resistance was improved as compared with Comparative Example 2. In particular, Y is effective in improving oxidation resistance. In Example 1, the oxide scale thickness was about ½ that of Comparative Example 2.

各試験片のコーティング皮膜のビッカース硬さ測定を、荷重1kgにて実施した。表3に結果を示す。

Figure 0005489519
The Vickers hardness measurement of the coating film of each test piece was performed with a load of 1 kg. Table 3 shows the results.
Figure 0005489519

コーティング皮膜の硬度がHv500未満であると、耐摩耗性が低下する。一方、Hv900より高くなると、延性が低下するために割れが生じる。
実施例1〜7、参考実施例1〜3は、いずれもHv500以上900以下の範囲内であった。特に、Y,Al,Feを0.5質量%添加した実施例1,3,6,7、参考実施例1,3では、ベース材料である比較例1、及び比較例2(T−800組成)とほぼ同等の硬度を示した。
YまたはAlの添加量が過剰である比較例2,3,5,6では、ビッカース硬度が900を超えており、皮膜の割れが確認された。Fe添加量が過剰である比較例4では、ビッカース硬度が低いため、耐摩耗性が低いと予想された。
Abrasion resistance falls that the hardness of a coating film is less than Hv500. On the other hand, when it becomes higher than Hv900, since ductility falls, a crack arises.
Examples 1-7 and Reference Examples 1-3 were all in the range of Hv500 or more and 900 or less. In particular, in Examples 1, 3, 6 and 7, and Reference Examples 1 and 3 to which 0.5% by mass of Y, Al and Fe were added, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 (T-800 composition) which are base materials ) And almost the same hardness.
In Comparative Examples 2, 3, 5, and 6 in which the added amount of Y or Al was excessive, the Vickers hardness exceeded 900, and cracking of the film was confirmed. In Comparative Example 4 in which the Fe addition amount was excessive, it was expected that the wear resistance was low because the Vickers hardness was low.

Claims (4)

18質量%以上34質量%以下のモリブデン(Mo)と、
11質量%以上18質量%以下のクロム(Cr)と、
0.5質量%以上4質量%以下のケイ素(Si)と
を含有し、
1.5質量%以下のコバルト(Co)と、
0.08質量%以下の炭素(C)と
を含有することを許容し、
0.01質量%以上3質量%以下のイットリウム(Y)と、
0.01質量%以上10質量%以下のアルミニウム(Al)とからなる群より選ばれる少なくとも一種の添加成分を含有し、残部がニッケル(Ni)及び不可避的不純物からなるコーティング材料。
18% by mass or more and 34% by mass or less of molybdenum (Mo);
11 mass% or more and 18 mass% or less of chromium (Cr),
Containing 0.5 mass% or more and 4 mass% or less of silicon (Si),
Up to 1.5% by weight of cobalt (Co);
0.08% by mass or less of carbon (C) is allowed,
0.01% by mass or more and 3% by mass or less of yttrium (Y);
The coating material contains at least one additive component, the balance being nickel (Ni) and unavoidable impurities selected from 0.01 wt% to 10 wt% of aluminum (Al) Toka Ranaru group.
請求項1に記載のコーティング材料からなる粉末を用いて、溶射により耐熱合金基材表面にコーティング皮膜を形成するコーティング方法。   A coating method for forming a coating film on the surface of a heat resistant alloy substrate by thermal spraying using the powder comprising the coating material according to claim 1. 前記コーティング皮膜を形成した後に、熱拡散処理を施す請求項2に記載のコーティング方法。   The coating method according to claim 2, wherein a thermal diffusion treatment is performed after the coating film is formed. タービン動翼の先端にシュラウドが設けられたシュラウド付き動翼であって、
前記シュラウドが、使用の際に隣接配置される他の動翼の先端に設けられた他のシュラウドと接触するコンタクト面を有し、
該コンタクト面が、請求項2または請求項3に記載のコーティング方法によって形成されたコーティング皮膜を備えるシュラウド付動翼。
A blade with a shroud provided with a shroud at the tip of the turbine blade,
The shroud has a contact surface that comes into contact with another shroud provided at the tip of another moving blade adjacently disposed in use;
A rotor blade with a shroud, wherein the contact surface includes a coating film formed by the coating method according to claim 2.
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