JPH02145758A - 間隙制御用溶射材料 - Google Patents
間隙制御用溶射材料Info
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- JPH02145758A JPH02145758A JP29734588A JP29734588A JPH02145758A JP H02145758 A JPH02145758 A JP H02145758A JP 29734588 A JP29734588 A JP 29734588A JP 29734588 A JP29734588 A JP 29734588A JP H02145758 A JPH02145758 A JP H02145758A
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Landscapes
- 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、例えばガスタービンエンジンのタービンケ
ーシングにおけるタービンブレードと対向する部位の如
く、相手材により容易に切削されて相手材との間隙を可
及的に零に近くなるように調整するための溶剤皮膜を、
アーク溶射法イブしくはガス溶射法によって形成するた
めの溶射材料に関するものである。
ーシングにおけるタービンブレードと対向する部位の如
く、相手材により容易に切削されて相手材との間隙を可
及的に零に近くなるように調整するための溶剤皮膜を、
アーク溶射法イブしくはガス溶射法によって形成するた
めの溶射材料に関するものである。
従来の技術
ガスタービンエンジンにおいては、例えば特公昭60−
18746号公報に示されているように、パワーロスを
最小限に抑えることを目的として、タービンケーシング
におけるタービングレードと対向する部位に被削性の優
れた溶射皮膜を多め形成しておき、ブレードをタービン
ハウジングに組込んでブレードの回転により前記溶射皮
膜の表面を切削させることによりクービンブレード先端
とタービンハウジングとの隙間を調整する技術が適用さ
れている。
18746号公報に示されているように、パワーロスを
最小限に抑えることを目的として、タービンケーシング
におけるタービングレードと対向する部位に被削性の優
れた溶射皮膜を多め形成しておき、ブレードをタービン
ハウジングに組込んでブレードの回転により前記溶射皮
膜の表面を切削させることによりクービンブレード先端
とタービンハウジングとの隙間を調整する技術が適用さ
れている。
このような間隙制御用溶射皮膜は、被削性が極めて良好
であることが必要であり、そこで一般にはANやAl合
金等の比較的軟質な金属を7トワツクスどし、樹脂や黒
鉛等の非金属軟質粒子を分散させた複合溶射皮膜とする
のが通常であり、またこのような間隙I!IIJlII
用溶射皮膜を形成するための溶射方法としては、一般に
はプラズマ溶射法が適用されている。
であることが必要であり、そこで一般にはANやAl合
金等の比較的軟質な金属を7トワツクスどし、樹脂や黒
鉛等の非金属軟質粒子を分散させた複合溶射皮膜とする
のが通常であり、またこのような間隙I!IIJlII
用溶射皮膜を形成するための溶射方法としては、一般に
はプラズマ溶射法が適用されている。
そして上述のようにプラズマ溶射法により間隙調整用溶
射皮膜を形成するための溶射材料としては、最近では例
えば特公昭52−4494号に示されているようにAl
2やA2合金とポリバラオキシベンゾイル樹脂等の高温
用耐熱樹脂との混合粉末を用いることが多い。
射皮膜を形成するための溶射材料としては、最近では例
えば特公昭52−4494号に示されているようにAl
2やA2合金とポリバラオキシベンゾイル樹脂等の高温
用耐熱樹脂との混合粉末を用いることが多い。
発明が解決しようとする課題
間隙調整用溶射皮膜の形成の1こめに従来用いられてい
るプラズマ溶射法を適用した場合、その設mコストやラ
ンニングコスト等のコストが高い問題があり、そこて゛
低コスト溶射法であるアーク溶射法やガス溶射法を適用
することが望まれている。
るプラズマ溶射法を適用した場合、その設mコストやラ
ンニングコスト等のコストが高い問題があり、そこて゛
低コスト溶射法であるアーク溶射法やガス溶射法を適用
することが望まれている。
しかるにアーク溶q1法の場合、一般には溶射材料を連
続供給するためにワイヤ状とし、かつそのワイヤに通電
させてワイヤ先端間でアークを発生させるために、ワイ
ヤの少なくとも表面を導電性と1−る必要がある。した
がって前述のような間隙制御用溶射材料をアーク溶射に
適したワイヤ状とするだめには、A2やA2合金からな
るパイプ中に樹脂を充填した構成とすることが考えられ
る。
続供給するためにワイヤ状とし、かつそのワイヤに通電
させてワイヤ先端間でアークを発生させるために、ワイ
ヤの少なくとも表面を導電性と1−る必要がある。した
がって前述のような間隙制御用溶射材料をアーク溶射に
適したワイヤ状とするだめには、A2やA2合金からな
るパイプ中に樹脂を充填した構成とすることが考えられ
る。
しかしながら、上述のようにAlもしくはA2合金から
なるパイプ中に樹脂を充填したワイヤを用いてアーク溶
射した場合には、既に述べたA2もしくはAl合金の粉
末と樹脂粉末との混合粉末をプラズマ溶射した場合のよ
うな組織の溶射皮膜が得られず、良好な被削性が得られ
なかったのが実情である。
なるパイプ中に樹脂を充填したワイヤを用いてアーク溶
射した場合には、既に述べたA2もしくはAl合金の粉
末と樹脂粉末との混合粉末をプラズマ溶射した場合のよ
うな組織の溶射皮膜が得られず、良好な被削性が得られ
なかったのが実情である。
すなわち、AlやAl合金の粉末と樹脂粉末との混合粉
末、例えばA l −10vt%81合金粉末と熱可塑
性ポリエステル樹脂粉末との混合粉末をプラズマ溶射法
により溶射した場合は、合金粉末と樹脂粉末とが同時に
溶融して被溶射物(基材)上に衝突するため、得られた
溶射皮膜は第12図に示すようにAl−5;合金と樹脂
とが均一に混合、分散しかつ樹脂粒子が偏平となってA
l−81合金に包み込まれた状態となり、このような溶
射皮膜では優れた被剛性が得られる。これに対し第10
図示すようなA I −10wt%3i合金からなるパ
イプ1中に熱可塑性ポリエステル樹脂2を充填してなる
ワイヤを溶射材料として用いてアーク溶射した場合は、
アーク通電時に外側のAf−8+合金パイプが瞬間的に
かつ優先的に溶融し、内部の樹脂はほとんど溶融せずに
固まったまま落下する結果、基材上の溶)1皮膜中に樹
脂が含まれない状態となることが多い。また一部の樹脂
は基材上の溶射皮膜中に含まれることもあるが、その場
合も第11図に示すように樹脂は粗大に固まったままの
状態でAi>−8i合金層に囲まれてしまう。したがっ
て第12図に示したようなAl2−5r合金と樹脂とが
均一に混合、分散しかつ樹脂相が偏平どなった溶射組織
は得られず、そのため良好な被削性も得られないから、
間隙制御用溶射皮膜としては使用することはできなかっ
たのが実情である。
末、例えばA l −10vt%81合金粉末と熱可塑
性ポリエステル樹脂粉末との混合粉末をプラズマ溶射法
により溶射した場合は、合金粉末と樹脂粉末とが同時に
溶融して被溶射物(基材)上に衝突するため、得られた
溶射皮膜は第12図に示すようにAl−5;合金と樹脂
とが均一に混合、分散しかつ樹脂粒子が偏平となってA
l−81合金に包み込まれた状態となり、このような溶
射皮膜では優れた被剛性が得られる。これに対し第10
図示すようなA I −10wt%3i合金からなるパ
イプ1中に熱可塑性ポリエステル樹脂2を充填してなる
ワイヤを溶射材料として用いてアーク溶射した場合は、
アーク通電時に外側のAf−8+合金パイプが瞬間的に
かつ優先的に溶融し、内部の樹脂はほとんど溶融せずに
固まったまま落下する結果、基材上の溶)1皮膜中に樹
脂が含まれない状態となることが多い。また一部の樹脂
は基材上の溶射皮膜中に含まれることもあるが、その場
合も第11図に示すように樹脂は粗大に固まったままの
状態でAi>−8i合金層に囲まれてしまう。したがっ
て第12図に示したようなAl2−5r合金と樹脂とが
均一に混合、分散しかつ樹脂相が偏平どなった溶射組織
は得られず、そのため良好な被削性も得られないから、
間隙制御用溶射皮膜としては使用することはできなかっ
たのが実情である。
この発明は以上の事情を背瑣としてなされたもので、ア
ーク溶射法を適用した場合でも被削性に優れた間隙制御
用溶射皮膜が得られるようにした溶射材料を提供するこ
とを目的とするものである。
ーク溶射法を適用した場合でも被削性に優れた間隙制御
用溶射皮膜が得られるようにした溶射材料を提供するこ
とを目的とするものである。
課題を解決するための手段
本願の請求項1の発明の間隙制御用溶射材料は、八2も
しくはA2合金からなるパイプ内に、1本または2本以
上のAl2もしくはA2合金からなる線材が挿入されか
つその線材とパイプ内面との間および線材相互間に高温
用耐熱樹脂が充填されていることを特徴とするものであ
る。
しくはA2合金からなるパイプ内に、1本または2本以
上のAl2もしくはA2合金からなる線材が挿入されか
つその線材とパイプ内面との間および線材相互間に高温
用耐熱樹脂が充填されていることを特徴とするものであ
る。
また請求項2の発明の間隙制御用溶射材料は、Alもし
くはAl合金からなるパイプ内に、AlもしくはA6合
金の粉末と高温用耐熱樹脂との混合材料が充填されてい
ることを特徴とするものである。
くはAl合金からなるパイプ内に、AlもしくはA6合
金の粉末と高温用耐熱樹脂との混合材料が充填されてい
ることを特徴とするものである。
作 用
請求項1の発明の間隙制御用溶射材料にJ3いては、A
lもしくはAl合金からなるパイプ内の高温用耐熱樹脂
層が、パイプ内に挿入したAl2もしくはA2合金から
なる線材によって分断されているため、その溶射材料を
アーク溶射した際に41)1詣が粗大に凝集してしまう
ことが防止され、しかもその溶射材料中の樹脂がパイプ
および線材のAlもしくはA2合金の間の狭い間隙にサ
ンドイツチ状に挟まれているため、その溶射材料をアー
ク溶射した際には、樹脂がAlもしくはAl合金に包み
込まれた状態となり、したがって樹脂と八2もしくはA
2合金とが均一に混合・分散した組織の溶射皮膜が得ら
れ、その被削性も良好となる。
lもしくはAl合金からなるパイプ内の高温用耐熱樹脂
層が、パイプ内に挿入したAl2もしくはA2合金から
なる線材によって分断されているため、その溶射材料を
アーク溶射した際に41)1詣が粗大に凝集してしまう
ことが防止され、しかもその溶射材料中の樹脂がパイプ
および線材のAlもしくはA2合金の間の狭い間隙にサ
ンドイツチ状に挟まれているため、その溶射材料をアー
ク溶射した際には、樹脂がAlもしくはAl合金に包み
込まれた状態となり、したがって樹脂と八2もしくはA
2合金とが均一に混合・分散した組織の溶射皮膜が得ら
れ、その被削性も良好となる。
また請求項2の発明の間隙制罪用溶射材料に83いては
、八2もしくはA4合金からなるパイプ内に、高温用耐
熱樹脂が八2もしくはへ2合金粉末と混合された状態で
配されて、その樹脂がAl2もしくtよA2合金粉末に
よって分断された状態となっているから、その溶射材料
をアーク溶射した場合には、’1g@が粗大に凝集する
ことが防止され、しかもその溶射材料中の樹脂は八2も
しくはへβ合金粉末と混じり合っていることからアーク
溶射時には樹脂とAlもしくはAl合金粉末とが溶は合
って、溶射後もAlもしくはA2合金が樹脂を包み込む
ような状態となり、その結末、樹脂とAlもしくはA2
合金とが均一に混合・分散した組織を有する溶射皮膜が
得られ、その被削性も良好となる。
、八2もしくはA4合金からなるパイプ内に、高温用耐
熱樹脂が八2もしくはへ2合金粉末と混合された状態で
配されて、その樹脂がAl2もしくtよA2合金粉末に
よって分断された状態となっているから、その溶射材料
をアーク溶射した場合には、’1g@が粗大に凝集する
ことが防止され、しかもその溶射材料中の樹脂は八2も
しくはへβ合金粉末と混じり合っていることからアーク
溶射時には樹脂とAlもしくはAl合金粉末とが溶は合
って、溶射後もAlもしくはA2合金が樹脂を包み込む
ような状態となり、その結末、樹脂とAlもしくはA2
合金とが均一に混合・分散した組織を有する溶射皮膜が
得られ、その被削性も良好となる。
なおここで本願各光明の溶射材料は、アーク溶射に最適
であるが、それに限らずガス溶射の場合にも適用して同
様の作用を得ることができる。
であるが、それに限らずガス溶射の場合にも適用して同
様の作用を得ることができる。
発明の実施のための具体的態様
請求項1の発明の溶射材料において、外側の八!もしく
はA2合金からなるパイプ、およびそのパイプの内側に
挿入される1本または1本以上の八2もしくはA2合金
としては、純A2もしくはS1含有吊が20vt%以下
のAl−3i合金を用いることが望ましい。5iffl
が20wt%を越えるAl−3i合金はパイプやワイヤ
の製造が困難となる。
はA2合金からなるパイプ、およびそのパイプの内側に
挿入される1本または1本以上の八2もしくはA2合金
としては、純A2もしくはS1含有吊が20vt%以下
のAl−3i合金を用いることが望ましい。5iffl
が20wt%を越えるAl−3i合金はパイプやワイヤ
の製造が困難となる。
なおパイプと線材は、必ずしも同じ成分組成とでる必要
はなく、必要に応じて異なる成分組成のものを用いても
良い。例えばパイプにAl−8i合金を用い、ワイヤに
1IIi八2を用いれば、パイプとワイヤとの両者にへ
β−3i合金を用いた場合よりも軟質な溶射皮膜を青る
ことができる。
はなく、必要に応じて異なる成分組成のものを用いても
良い。例えばパイプにAl−8i合金を用い、ワイヤに
1IIi八2を用いれば、パイプとワイヤとの両者にへ
β−3i合金を用いた場合よりも軟質な溶射皮膜を青る
ことができる。
また、挿入される八2もしくは八で合金からなる線材の
本数、太さは特に限定されるものではないが、これらを
調整することによって溶射皮膜中のA2と樹脂との組成
比、硬さ等を容易に制御することができる。
本数、太さは特に限定されるものではないが、これらを
調整することによって溶射皮膜中のA2と樹脂との組成
比、硬さ等を容易に制御することができる。
一方、パイプ内に充填される高温用耐熱樹脂として(よ
、使用温度が180’C以上のものが好ましく、このよ
うな8I脂としては熱可塑性ポリエステル(例えば商品
名゛′エコノール゛’)、ETFE(ffチレン四フッ
化エヂレン共重合体)、PP5(ポリフェニレンサルフ
ァイド>、PEEK(ポリエーテルエーテルケ1ヘン>
、PE5(ポリエーテルサルホン)などがある。
、使用温度が180’C以上のものが好ましく、このよ
うな8I脂としては熱可塑性ポリエステル(例えば商品
名゛′エコノール゛’)、ETFE(ffチレン四フッ
化エヂレン共重合体)、PP5(ポリフェニレンサルフ
ァイド>、PEEK(ポリエーテルエーテルケ1ヘン>
、PE5(ポリエーテルサルホン)などがある。
また請求項2の発明の溶射材料において、外側の八2も
しくはA2合金からなるパイプ、およびパイプ内に高温
用耐熱VA脂と混合して充填されるA!!もしくはAl
合金の粉末としては、請求項1の発明の溶射材料の場合
と同様に純Alもしくは5iffiが20wt%以下の
AZ−S*金合金好適に用いることができる。
しくはA2合金からなるパイプ、およびパイプ内に高温
用耐熱VA脂と混合して充填されるA!!もしくはAl
合金の粉末としては、請求項1の発明の溶射材料の場合
と同様に純Alもしくは5iffiが20wt%以下の
AZ−S*金合金好適に用いることができる。
また請求項2の発明における八!もしくはA2合金の粉
末としては、その形状が球形もしくは球形に近い形状で
あって、その粒径がJIS 100メツシユ(149,
)以下のものを用いることが好ましい。100メツシユ
を越える粗い粉末では、溶射中に澄融しない未溶融粒子
が多くなって基材に対するFJQA皮膜の密着性が低下
するおそれがあり、また球形でない場合、例えば鱗片状
の場合には、その粉末が凝集しやすく、また静電気によ
り樹脂と結び付きやすくなるため、パイプへの充填が難
しくなり、パイプ内に局所的に充填不充分な箇所が生じ
、そのため溶射中に異常スパークが生じて気孔が著しく
多くなり、ガサガザの溶射皮膜となってしまうおそれが
ある。
末としては、その形状が球形もしくは球形に近い形状で
あって、その粒径がJIS 100メツシユ(149,
)以下のものを用いることが好ましい。100メツシユ
を越える粗い粉末では、溶射中に澄融しない未溶融粒子
が多くなって基材に対するFJQA皮膜の密着性が低下
するおそれがあり、また球形でない場合、例えば鱗片状
の場合には、その粉末が凝集しやすく、また静電気によ
り樹脂と結び付きやすくなるため、パイプへの充填が難
しくなり、パイプ内に局所的に充填不充分な箇所が生じ
、そのため溶射中に異常スパークが生じて気孔が著しく
多くなり、ガサガザの溶射皮膜となってしまうおそれが
ある。
さらに請求項2の発明における高温用耐熱樹脂としては
請求項1の発明の場合と同様な使用温度180℃以上の
ものを用いることが好ましい。またその樹脂の粒径は、
JIS 100メツシユ(149顯)〜350メツシュ
(44珈)の範囲内のものを用いることが望ましい。1
00メツシユより粗ければ、溶鋼中に溶融しない未溶融
粒子の割合が増加して、基材に対する溶射皮膜の密着性
が低下するおそれがあり、一方350メツシュより細か
ければ、Ai!もしくは/l’合金粉末との混粉の際に
樹脂粉末が凝集して粉末流動性が悪くなり、パイプへの
充填が困難となるとともに、Alもしくはへ2合金粉末
との混合状態が不均一となって溶射皮膜の組織も不均一
となるおそれがある。
請求項1の発明の場合と同様な使用温度180℃以上の
ものを用いることが好ましい。またその樹脂の粒径は、
JIS 100メツシユ(149顯)〜350メツシュ
(44珈)の範囲内のものを用いることが望ましい。1
00メツシユより粗ければ、溶鋼中に溶融しない未溶融
粒子の割合が増加して、基材に対する溶射皮膜の密着性
が低下するおそれがあり、一方350メツシュより細か
ければ、Ai!もしくは/l’合金粉末との混粉の際に
樹脂粉末が凝集して粉末流動性が悪くなり、パイプへの
充填が困難となるとともに、Alもしくはへ2合金粉末
との混合状態が不均一となって溶射皮膜の組織も不均一
となるおそれがある。
さらに、請求項2の発明の溶射材料における八2もしく
はへ2合金製パイプの内側に充填される混合材料の配合
比は、(lもしくはへ2合金粉末]:[樹脂1の体積比
で8:2〜2:8となるように定めることが望ましい。
はへ2合金製パイプの内側に充填される混合材料の配合
比は、(lもしくはへ2合金粉末]:[樹脂1の体積比
で8:2〜2:8となるように定めることが望ましい。
八2もしくはへ2合金の割合が上記範囲より多ければ、
溶射皮膜の被削性が悪くなって間隙制御用溶射皮膜とし
て不適切となり、一方樹脂の割合が上記範囲より多けれ
ば溶射材料としてのワイヤの強度が低下し。
溶射皮膜の被削性が悪くなって間隙制御用溶射皮膜とし
て不適切となり、一方樹脂の割合が上記範囲より多けれ
ば溶射材料としてのワイヤの強度が低下し。
溶q4時にワイヤが折れるおそれが生じる。
実施例
先ず請求項1の発明の実施例およびそれに対する比較例
と、性能評価試験を記す。
と、性能評価試験を記す。
[実施例1]
外径251fi、内径20市のA I −1(hvt%
Si合金からなるパイプ中に、外径2.5土o、six
のA 1−10wt%31合金の線材を7本挿入し、か
つその周囲に商品名“′エフノール”として知られる熱
可塑性ポリエステル81脂を充填した後、ダイス伸線に
より外径1.6rfilに加工した。このようにして得
られたワイヤ状溶射材料の横断面を第1図に示す。第1
図において1はA I −10wt%3iからなるパイ
プ、2は熱可塑性ポリエステル樹脂、3はA l −1
(hvt%81合金製線材である。
Si合金からなるパイプ中に、外径2.5土o、six
のA 1−10wt%31合金の線材を7本挿入し、か
つその周囲に商品名“′エフノール”として知られる熱
可塑性ポリエステル81脂を充填した後、ダイス伸線に
より外径1.6rfilに加工した。このようにして得
られたワイヤ状溶射材料の横断面を第1図に示す。第1
図において1はA I −10wt%3iからなるパイ
プ、2は熱可塑性ポリエステル樹脂、3はA l −1
(hvt%81合金製線材である。
このようなワイヤ状溶射材料を2巻用意し、アルミニウ
ム合金(JIS AC2B>からなる基材」二に、アー
ク溶射ガンを用いて電流150A、電圧30V、−次側
エア圧80psi 、二次側エア圧60ps iにて溶
射した。得られた溶射皮膜の断面till!写真を第2
図に示す。第2図において、溶射皮膜は白いA281合
金相中に黒灰色のポリエステル樹脂が均一に混合・分散
されたill織となっていることが明らかである。すな
わち、この第2図示される溶射皮g!を、第11図に示
した溶射皮膜の組織、すなわち第10図に示すようにA
I −10wt%Si合金パイプ1中に熱可塑性ポリ
エステル樹脂2のみを充填した溶射材料を用いてアーク
溶射した場合の溶射皮膜のIInと比較すれば、第11
図の1111よりもポリエステル樹脂の均一分散性が格
段に優れており、第12図に示したプラズマ溶射の場合
の溶射皮膜の組織に近いことが判る。
ム合金(JIS AC2B>からなる基材」二に、アー
ク溶射ガンを用いて電流150A、電圧30V、−次側
エア圧80psi 、二次側エア圧60ps iにて溶
射した。得られた溶射皮膜の断面till!写真を第2
図に示す。第2図において、溶射皮膜は白いA281合
金相中に黒灰色のポリエステル樹脂が均一に混合・分散
されたill織となっていることが明らかである。すな
わち、この第2図示される溶射皮g!を、第11図に示
した溶射皮膜の組織、すなわち第10図に示すようにA
I −10wt%Si合金パイプ1中に熱可塑性ポリ
エステル樹脂2のみを充填した溶射材料を用いてアーク
溶射した場合の溶射皮膜のIInと比較すれば、第11
図の1111よりもポリエステル樹脂の均一分散性が格
段に優れており、第12図に示したプラズマ溶射の場合
の溶射皮膜の組織に近いことが判る。
(実施例2]
実施例1で用いたものと同じワイヤ状溶射材料を用い、
実施例1と同じ条件で、第3図に示すような寸法、形状
のアルミニウム合金(JIS AC2B)からなる板状
デスl−ピース4の表面5にアーク溶射を溶射厚さが2
1WIffとなるまで行ない、その後溶射皮製の表面を
溶射皮腰厚みが1市となるまで研摩加工した。
実施例1と同じ条件で、第3図に示すような寸法、形状
のアルミニウム合金(JIS AC2B)からなる板状
デスl−ピース4の表面5にアーク溶射を溶射厚さが2
1WIffとなるまで行ない、その後溶射皮製の表面を
溶射皮腰厚みが1市となるまで研摩加工した。
[比較例11
A l−10wt%Si合金粉末60wt%と熱可塑性
ボlノエステル樹脂粉末40wt%との混合粉末を溶射
材料として用い、プラズマ溶射法にで実施例1で用いた
と同様なテストピース4の表面5に厚さ2inで溶射し
、溶射皮摸厚みが1/Mとなるまて・胡[?シた。この
ときのプラズマ溶射条件は、電流500A 1電圧70
V、溶射距離130+11111. A rガス流量1
00SCFH,ト12ガス流量505CFHとした。
ボlノエステル樹脂粉末40wt%との混合粉末を溶射
材料として用い、プラズマ溶射法にで実施例1で用いた
と同様なテストピース4の表面5に厚さ2inで溶射し
、溶射皮摸厚みが1/Mとなるまて・胡[?シた。この
ときのプラズマ溶射条件は、電流500A 1電圧70
V、溶射距離130+11111. A rガス流量1
00SCFH,ト12ガス流量505CFHとした。
[比較例21
外径25rA#I、内径18711111のA I −
10w1%Si合金からなるパイプに、熱可塑性ポリエ
ステル樹脂を充填し、ダイス伸線により外径1.6.、
に加工しで、ワイヤ状溶射材料とした。
10w1%Si合金からなるパイプに、熱可塑性ポリエ
ステル樹脂を充填し、ダイス伸線により外径1.6.、
に加工しで、ワイヤ状溶射材料とした。
このワイヤ状溶射材料を用いて、実施例2と同じ条件で
テストピース4の表面5にアーク溶射を2舖厚て施し、
さらに厚さ1rl#Iに研摩加工した。
テストピース4の表面5にアーク溶射を2舖厚て施し、
さらに厚さ1rl#Iに研摩加工した。
[性能評価試験1]
実施例2、比較例1および比較例2により溶射皮膜を形
成した各テストピース2に対し、第4図に示すように全
体として円筒状をなしかつ下面に凸歯6を配設したJI
S AC4Dからなる相手部材7を用意し、第5図に示
づ−ようにテストピース4の溶射皮膜9に相手部材7の
下面を押し付けながらテストピース4を回転させる摩耗
試験を行なった。
成した各テストピース2に対し、第4図に示すように全
体として円筒状をなしかつ下面に凸歯6を配設したJI
S AC4Dからなる相手部材7を用意し、第5図に示
づ−ようにテストピース4の溶射皮膜9に相手部材7の
下面を押し付けながらテストピース4を回転させる摩耗
試験を行なった。
このときの摩耗試験条件は、面圧46.7gf/II+
#1、回転数2000rpI、摩擦時間60secとし
た。
#1、回転数2000rpI、摩擦時間60secとし
た。
この摩耗試験後の溶射皮膜の切削深さおよび相手部材I
I耗吊を調べたところ、第6図に示す結果が得られた。
I耗吊を調べたところ、第6図に示す結果が得られた。
第6図から明らかなように、A&−8i合金パイプにポ
リ1ステル樹局のみを充填した溶射材料を用いてアーク
溶射した比較例2の場合は、溶射皮接自体がほとんど削
られず、相手部材を摩耗させ、また一部焼さ付き跡も生
じていた。これは、比較例2の溶射皮膜ではポリエステ
ル樹脂が皮腰中にほとんどはいらず、はぼAf−8i合
金のみの組、*となって、相手攻撃性が高くなってしま
ったためである。これに対しこの発明の溶射材料を用い
てアーク溶射した実施例2の場合は、プラズマ溶射を適
用した比較例1の場合とほぼ同等の良好な被削性を示し
ていることが判明した。
リ1ステル樹局のみを充填した溶射材料を用いてアーク
溶射した比較例2の場合は、溶射皮接自体がほとんど削
られず、相手部材を摩耗させ、また一部焼さ付き跡も生
じていた。これは、比較例2の溶射皮膜ではポリエステ
ル樹脂が皮腰中にほとんどはいらず、はぼAf−8i合
金のみの組、*となって、相手攻撃性が高くなってしま
ったためである。これに対しこの発明の溶射材料を用い
てアーク溶射した実施例2の場合は、プラズマ溶射を適
用した比較例1の場合とほぼ同等の良好な被削性を示し
ていることが判明した。
次に請求項2の発明の実施例と性能評価試験を記す。
[実施例31
外+’l=25mm、内径20〜16.、のA (l
−、10wt%3i合金からなるパイプ中に、A !!
−20wt%3i合金粉末と商品名“エコノール”で知
られる熱可塑性ポリニスデル粉末80wt%とを混合し
た混合粉末を充填した後、グーイス伸線により外径1.
611#lに加工した。ここで、A R−10wt%S
i合金粉末としては粒径が10〜45mであってかつ粒
子形状がほぼ球形のものを用い、ポリニスデル樹脂粉末
としては粒径が45〜90翔のものを用いた。このよう
にして得られたワイヤ状溶射材料の横断面を第7図に示
す。
−、10wt%3i合金からなるパイプ中に、A !!
−20wt%3i合金粉末と商品名“エコノール”で知
られる熱可塑性ポリニスデル粉末80wt%とを混合し
た混合粉末を充填した後、グーイス伸線により外径1.
611#lに加工した。ここで、A R−10wt%S
i合金粉末としては粒径が10〜45mであってかつ粒
子形状がほぼ球形のものを用い、ポリニスデル樹脂粉末
としては粒径が45〜90翔のものを用いた。このよう
にして得られたワイヤ状溶射材料の横断面を第7図に示
す。
第7図において1は1〜10W1%Si合金パイプ、8
はA I −10wt%3i合金粉末とポリエステル樹
Iff粉末との混合粉末である。
はA I −10wt%3i合金粉末とポリエステル樹
Iff粉末との混合粉末である。
このようなワイヤ状溶剤材料を2巻用意し、実施例1と
同じ条件で基材上にアーク溶射を施した。
同じ条件で基材上にアーク溶射を施した。
得られた溶射皮膜の断面組織写真を第8図に示す。
第8図において、溶射皮膜は白い△1−8i合金相中に
黒灰色のポリエステル樹脂が均一に分散していることが
判る。このような溶射皮膜の組織は、第10図の溶射材
料を用いてアーク溶射した第11図の組織と比較して、
ポリ1ステル樹脂の均一分散性が格段に優れており、第
12図に示したプラズマ溶射の場合のl′1mと近い組
織となっている。
黒灰色のポリエステル樹脂が均一に分散していることが
判る。このような溶射皮膜の組織は、第10図の溶射材
料を用いてアーク溶射した第11図の組織と比較して、
ポリ1ステル樹脂の均一分散性が格段に優れており、第
12図に示したプラズマ溶射の場合のl′1mと近い組
織となっている。
[実施例41
実施例3て用いたものと同じワイヤ状溶射材料を用い、
実施例3と同じ条件で第3図に示すテストピース4の表
面にアーク溶射を溶射厚さが2Mとなるように行ない、
その後溶射皮腰の表面を溶射皮膜厚みが1m#?どなる
まで研摩した。
実施例3と同じ条件で第3図に示すテストピース4の表
面にアーク溶射を溶射厚さが2Mとなるように行ない、
その後溶射皮腰の表面を溶射皮膜厚みが1m#?どなる
まで研摩した。
[実施例51
実施例3で用いた。A、 i −10wt%Si合金粉
末と同一粒径であるが形状が鱗片状であるA I −1
0wt%3i合金の粉砕粉を用いた点以外は、実施例3
と同様にしてワイヤ状溶射材料を作製した。このワイヤ
状溶射材料を用いて、実施例4と同様に第3図に示すテ
ストピース4の表面に2inF”で7−り溶射し、その
後1鎖厚に研摩加工した。
末と同一粒径であるが形状が鱗片状であるA I −1
0wt%3i合金の粉砕粉を用いた点以外は、実施例3
と同様にしてワイヤ状溶射材料を作製した。このワイヤ
状溶射材料を用いて、実施例4と同様に第3図に示すテ
ストピース4の表面に2inF”で7−り溶射し、その
後1鎖厚に研摩加工した。
この実施例5の場合は、ワイヤ状溶射材料の作製時にお
いて、混合粉末のパイプ内への充填が難しく、パイプ内
の局所に充填不充分な箇所が数箇所発生した。そのため
、その溶射材料を用いてアーク溶射した際に、異常スパ
ークが発生して、粗大な気孔の多いガサガサの溶射皮膜
となっでしょっlζ。
いて、混合粉末のパイプ内への充填が難しく、パイプ内
の局所に充填不充分な箇所が数箇所発生した。そのため
、その溶射材料を用いてアーク溶射した際に、異常スパ
ークが発生して、粗大な気孔の多いガサガサの溶射皮膜
となっでしょっlζ。
[実施例61
A I −10wt%3i合金扮末として、粒径が14
0〜70翔の球形パウダーを用いた点以外は実施例3と
同様にしてワイヤ状溶射材料を作製した。このワイヤ状
溶射材料を用いて、実施例4と同様に第3図に示すテス
トピースに2II+n厚でアーク溶射し、研摩して1顛
厚の溶射皮膜とした。
0〜70翔の球形パウダーを用いた点以外は実施例3と
同様にしてワイヤ状溶射材料を作製した。このワイヤ状
溶射材料を用いて、実施例4と同様に第3図に示すテス
トピースに2II+n厚でアーク溶射し、研摩して1顛
厚の溶射皮膜とした。
[実施例71
A l−10wt%Si合金粉末として、粒径が150
〜200翔の球形パウダーを用いた点以外は実施例3と
同様にしてワイヤ状溶剤材料を作製した。このワイヤ状
溶射材料を用いて、実施例4と同様に第3図に示すテス
トピースに2闇厚rアーク溶射し、その後1市厚に研摩
加工した。
〜200翔の球形パウダーを用いた点以外は実施例3と
同様にしてワイヤ状溶剤材料を作製した。このワイヤ状
溶射材料を用いて、実施例4と同様に第3図に示すテス
トピースに2闇厚rアーク溶射し、その後1市厚に研摩
加工した。
この場合は溶射時に/1−8i合金粉末が充分に溶融せ
ず、そのため粗大な気孔の多いガザガサな溶射皮膜とな
ってしまった。
ず、そのため粗大な気孔の多いガザガサな溶射皮膜とな
ってしまった。
[実施例8]
熱可塑性ポリエステル粉末として粒径が150〜200
珈のものを用いた点以外は実施例3と同様にじてワイヤ
状溶射材料を作製した。このワイヤ状溶射材料を用いて
、実施例4と同様に第3図に示すテストピースに2闇厚
でアーク溶射し、その後1朋厚に研摩加工した。
珈のものを用いた点以外は実施例3と同様にじてワイヤ
状溶射材料を作製した。このワイヤ状溶射材料を用いて
、実施例4と同様に第3図に示すテストピースに2闇厚
でアーク溶射し、その後1朋厚に研摩加工した。
この場合はポリエステル粉末が充分に溶融せず、そのた
め実施例7と同様に粗大な気孔の多いガザガ4ノな溶射
皮膜となってしまった。
め実施例7と同様に粗大な気孔の多いガザガ4ノな溶射
皮膜となってしまった。
[実施例91
熱可塑性ポリ1スアル粉末として、粒径が40〜10伽
のものを用いた点以外は、実施例3と同様にしてワイヤ
状溶射材料を作製した。このワイヤ状溶射材料を用いて
、実施例4と同様に第3図に示すテストピースに2制厚
でアーク溶射し、その後1闇厚に研摩加工した。
のものを用いた点以外は、実施例3と同様にしてワイヤ
状溶射材料を作製した。このワイヤ状溶射材料を用いて
、実施例4と同様に第3図に示すテストピースに2制厚
でアーク溶射し、その後1闇厚に研摩加工した。
この場合、ポリエステル粉末凝集してワイヤ状溶射材料
の作製のための粉末の充填時におけるパイプへの充填性
が悪く、そのため実施例5の場合と同様にパイプ内の局
所に充填不充分な箇所が生じ、溶射時に異常スパークが
発生して粗大な気孔の多いガサガサの溶射皮膜となって
しまった。
の作製のための粉末の充填時におけるパイプへの充填性
が悪く、そのため実施例5の場合と同様にパイプ内の局
所に充填不充分な箇所が生じ、溶射時に異常スパークが
発生して粗大な気孔の多いガサガサの溶射皮膜となって
しまった。
[性能評価試験2]
実施例4〜実施例9によりアーク溶射された溶射皮膜を
有するテストピース、および先に述べた比較例1により
アーク溶射された溶射皮膜を有するテストピース、比較
例2によりプラズマ溶射された溶射皮膜を有するデス1
〜ピースについて、性能評価試験1に示したと同じ条件
で摩耗試験を行なった。
有するテストピース、および先に述べた比較例1により
アーク溶射された溶射皮膜を有するテストピース、比較
例2によりプラズマ溶射された溶射皮膜を有するデス1
〜ピースについて、性能評価試験1に示したと同じ条件
で摩耗試験を行なった。
その結果第9図に示すように、実施例4および実施例6
の場合は、プラズマ溶射を適用した比較例1の場合と同
等以上の優れた被削性を示し、また相手攻撃性も少ない
ことが判明した。
の場合は、プラズマ溶射を適用した比較例1の場合と同
等以上の優れた被削性を示し、また相手攻撃性も少ない
ことが判明した。
なお実施例5、実施例7〜9の場合は、いずれも溶射皮
膜に粗大な気孔が存在してガサガサとなっているため被
削性は良好であるが、基材に対する密着性が悪く、その
ため試験開始後10〜30気で溶射皮膜の剥離が生じた
ので、その時点て゛試験を中断した。
膜に粗大な気孔が存在してガサガサとなっているため被
削性は良好であるが、基材に対する密着性が悪く、その
ため試験開始後10〜30気で溶射皮膜の剥離が生じた
ので、その時点て゛試験を中断した。
発明の効梁
以上の実施例からも明らかなように、この発明の間隙制
御用溶射皮膜によれば、従来適用されていたプラズマ溶
射法よりも低コストの溶射法であるアーク溶射法もしく
はガス溶射法を適用して、プラズマ溶射法による溶射皮
膜と同等以上に被削性の優れた間隙制御用溶射皮膜を形
成゛することが可能となり、したがって間隙制御用に適
した優れた被削性を有する溶射皮膜を低コストで得るこ
とができる。
御用溶射皮膜によれば、従来適用されていたプラズマ溶
射法よりも低コストの溶射法であるアーク溶射法もしく
はガス溶射法を適用して、プラズマ溶射法による溶射皮
膜と同等以上に被削性の優れた間隙制御用溶射皮膜を形
成゛することが可能となり、したがって間隙制御用に適
した優れた被削性を有する溶射皮膜を低コストで得るこ
とができる。
第1図は請求項1の発明の一実施例のワイヤ状溶射材料
を示す横断面図、第2図は請求項1の弁明の溶射材料を
用いてアーク溶射した溶射皮膜の一例の組織断面写真(
倍率100倍)、第3図は実施例における溶射対蒙とし
てのテストピースを小す斜視図、第4図は実施例の性能
評価試験における摩耗試験に用いた相手部材を示す斜視
図、第5図は上記摩耗試験の実施状況を承り斜視図、第
6図は請求項1の発明の実施例における摩耗試験結果を
示すグラフ、第7図は請求項2の光明の一実施例のワイ
ヤ状溶射材料を示す横断面図、第8図は請求項2の発明
の溶射材料を用いてアーク溶射\l した溶射皮膜の一例の断面組織写真(倍率100倍)、
第9図番よ請求項2の発明の実施例にJ5ける摩耗試験
結果を示すグラフ、第10図は従来考えられていたアー
ク訂射向けの間隙制御用溶射材料の横断面図、第11図
は第10図の溶射材料を用いてアーク溶射した溶射皮膜
の断面組織写真((g率20@)、第12図はプラズマ
溶射法により形成した従来の間隙制御用溶射皮膜の断面
組織写真(倍率50倍)である。 1・・・A I −10vt%Si合金製パイプ、 2
・・・熱可塑性ポリエステル、 3・・・A l −1
0wt%3i合金製線材、 8・・・混合粉末。 第1図 第2図 第3図 第7図 第8閃 第4図 第6図 (m9) 第9図 第10図 第11図 手 続 補 正 書 (方式) %式% 2、発明の名称 間隙制御用溶射材料 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 愛知県豊田市トヨタ町1番地名 称 <3
20) トヨタ自動車株式会社4、代理人 住 所 東京都港区芝4丁目7番6号(ほか1名) 5、補正命令の日付 平成1年3月7日(発送口) 7、補正の内容 (1)明細書第21頁第17行目に記載された「組織断
面写真」を「断面の金属組織を示す写真」と訂正する。 (2)同第22頁第6行目、同頁第11行目、および同
頁第13行目に記載された「断面組織写真1を、それぞ
れ「断面の金属組織を示す写真」と訂正する。
を示す横断面図、第2図は請求項1の弁明の溶射材料を
用いてアーク溶射した溶射皮膜の一例の組織断面写真(
倍率100倍)、第3図は実施例における溶射対蒙とし
てのテストピースを小す斜視図、第4図は実施例の性能
評価試験における摩耗試験に用いた相手部材を示す斜視
図、第5図は上記摩耗試験の実施状況を承り斜視図、第
6図は請求項1の発明の実施例における摩耗試験結果を
示すグラフ、第7図は請求項2の光明の一実施例のワイ
ヤ状溶射材料を示す横断面図、第8図は請求項2の発明
の溶射材料を用いてアーク溶射\l した溶射皮膜の一例の断面組織写真(倍率100倍)、
第9図番よ請求項2の発明の実施例にJ5ける摩耗試験
結果を示すグラフ、第10図は従来考えられていたアー
ク訂射向けの間隙制御用溶射材料の横断面図、第11図
は第10図の溶射材料を用いてアーク溶射した溶射皮膜
の断面組織写真((g率20@)、第12図はプラズマ
溶射法により形成した従来の間隙制御用溶射皮膜の断面
組織写真(倍率50倍)である。 1・・・A I −10vt%Si合金製パイプ、 2
・・・熱可塑性ポリエステル、 3・・・A l −1
0wt%3i合金製線材、 8・・・混合粉末。 第1図 第2図 第3図 第7図 第8閃 第4図 第6図 (m9) 第9図 第10図 第11図 手 続 補 正 書 (方式) %式% 2、発明の名称 間隙制御用溶射材料 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 愛知県豊田市トヨタ町1番地名 称 <3
20) トヨタ自動車株式会社4、代理人 住 所 東京都港区芝4丁目7番6号(ほか1名) 5、補正命令の日付 平成1年3月7日(発送口) 7、補正の内容 (1)明細書第21頁第17行目に記載された「組織断
面写真」を「断面の金属組織を示す写真」と訂正する。 (2)同第22頁第6行目、同頁第11行目、および同
頁第13行目に記載された「断面組織写真1を、それぞ
れ「断面の金属組織を示す写真」と訂正する。
Claims (2)
- (1)AlもしくはAl合金からなるパイプ内に、1本
または2本以上のAlもしくはAl合金からなる線材が
挿入されかつその線材とパイプ内面との間および線材相
互間に高温用耐熱樹脂が充填されていることを特徴とす
る間隙制御用溶射材料。 - (2)AlもしくはAl合金からなるパイプ内に、Al
もしくはAl合金の粉末と高温用耐熱樹脂との混合材料
が充填されていることを特徴とする間隙制御用溶射材料
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29734588A JPH0645857B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 間隙制御用溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29734588A JPH0645857B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 間隙制御用溶射材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02145758A true JPH02145758A (ja) | 1990-06-05 |
JPH0645857B2 JPH0645857B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=17845314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29734588A Expired - Lifetime JPH0645857B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 間隙制御用溶射材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0645857B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0520031A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | Fujitsu Ltd | 演算制御方式 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29734588A patent/JPH0645857B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0520031A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | Fujitsu Ltd | 演算制御方式 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0645857B2 (ja) | 1994-06-15 |
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