JPH0233677B2 - Chitsukakeisoseramitsukusutokinzokutonosetsugohoho - Google Patents
ChitsukakeisoseramitsukusutokinzokutonosetsugohohoInfo
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- JPH0233677B2 JPH0233677B2 JP19152281A JP19152281A JPH0233677B2 JP H0233677 B2 JPH0233677 B2 JP H0233677B2 JP 19152281 A JP19152281 A JP 19152281A JP 19152281 A JP19152281 A JP 19152281A JP H0233677 B2 JPH0233677 B2 JP H0233677B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、窒化珪素セラミツクスと金属との接
合方法に関するものである。
合方法に関するものである。
従来、金属特に耐熱金属と窒化珪素セラミツク
ス間の接合を、互いの強度をそれ程損わずに接合
する技術はなかつた。
ス間の接合を、互いの強度をそれ程損わずに接合
する技術はなかつた。
本発明は、接合すべき被接合材の強度特性を維
持できるようにした窒化珪素セラミツクスと金属
との新規な接合方法を提供することを目的とす
る。
持できるようにした窒化珪素セラミツクスと金属
との新規な接合方法を提供することを目的とす
る。
本発明は、Cr−Ni−Fe−Mn−Si係合金を窒化
珪素セラミツクス表面に融着させる工程と、該窒
化珪素セラミツクスの融着表面と被接合金属の表
面とを接触させて拡散接合する工程とからなるこ
とを特徴とする窒化珪素セラミツクスと金属との
接合方法である。
珪素セラミツクス表面に融着させる工程と、該窒
化珪素セラミツクスの融着表面と被接合金属の表
面とを接触させて拡散接合する工程とからなるこ
とを特徴とする窒化珪素セラミツクスと金属との
接合方法である。
本発明において使用されるCr−Ni−Fe−Mn
−Si係合金は、窒化珪素（Si3N4）セラミツクス
および接合すべき金属に対するぬれ性が良好であ
り、融着時にセラミツクス表面に該合金系の珪化
物を生成し、そして被接合金属と拡散接合して金
属結合を形成して、セラミツクスと金属とに強固
な結合を形成するものである。この合金の各成分
のうち、Si、Mnは相手セラミツクスとのぬれ性
の作用で、またCr、Ni、Fe、Mnは相手金属と
くにNi、Crベースの耐熱金属とのぬれ性および
拡散接合性を考慮して含まれるもので、溶融温度
範囲、ぬれ性、拡散接合性などを考慮して、重量
比でCr15〜25％、Ni6〜18％、Mn10〜20％、Si2
〜８％および残部をFeとした組成割合とするこ
とが合理的である。
−Si係合金は、窒化珪素（Si3N4）セラミツクス
および接合すべき金属に対するぬれ性が良好であ
り、融着時にセラミツクス表面に該合金系の珪化
物を生成し、そして被接合金属と拡散接合して金
属結合を形成して、セラミツクスと金属とに強固
な結合を形成するものである。この合金の各成分
のうち、Si、Mnは相手セラミツクスとのぬれ性
の作用で、またCr、Ni、Fe、Mnは相手金属と
くにNi、Crベースの耐熱金属とのぬれ性および
拡散接合性を考慮して含まれるもので、溶融温度
範囲、ぬれ性、拡散接合性などを考慮して、重量
比でCr15〜25％、Ni6〜18％、Mn10〜20％、Si2
〜８％および残部をFeとした組成割合とするこ
とが合理的である。
この合金を窒化珪素セラミツクスに融着する工
程は、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性雰囲
気中で、使用合金に適する温度で加熱溶融させて
セラミツクス表面に融着させる。
程は、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性雰囲
気中で、使用合金に適する温度で加熱溶融させて
セラミツクス表面に融着させる。
被接合金属は、使用する窒化珪素セラミツクス
との関連で相対的に決定されるものであるが、耐
熱金属例えばNi−Cr系合金、Cr−Mo系合金は望
ましい。また窒化珪素セラミツクスは通常の方法
において焼結した焼結体が使用でき、その形状等
によつて限定されない。
との関連で相対的に決定されるものであるが、耐
熱金属例えばNi−Cr系合金、Cr−Mo系合金は望
ましい。また窒化珪素セラミツクスは通常の方法
において焼結した焼結体が使用でき、その形状等
によつて限定されない。
表面処理したセラミツクスと金属とを接合する
工程は、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性雰
囲気中で被接合金属の表面と窒化珪素セラミツク
スの合金融着表面とを密接させ、加熱処理して拡
散接合させることによつて行われる。この拡散接
合時の温度は、使用する合金および相手被接合材
の種類によつて異なるが、合金の溶融温度、その
組成変更および接合部の劣化（変態）などを考慮
して、通常900〜1150℃で行う。接合処理時間も、
合金および被接合材の種類によつて一定しない
が、各々に適した時間で行う。
工程は、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性雰
囲気中で被接合金属の表面と窒化珪素セラミツク
スの合金融着表面とを密接させ、加熱処理して拡
散接合させることによつて行われる。この拡散接
合時の温度は、使用する合金および相手被接合材
の種類によつて異なるが、合金の溶融温度、その
組成変更および接合部の劣化（変態）などを考慮
して、通常900〜1150℃で行う。接合処理時間も、
合金および被接合材の種類によつて一定しない
が、各々に適した時間で行う。
このような接合処理をすることによつて、各々
の被接合材の強度特性を維持せしめた接合体を得
ることができる。
の被接合材の強度特性を維持せしめた接合体を得
ることができる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明す
る。
る。
実施例
図中、１は窒化珪素セラミツクス製ガスタービ
ンローターシヤフトで、ハブ２とシヤフト３が一
体化され、シヤフトの端部４が耐熱性合金（クロ
ムモリブデン鋼）製シヤフト５の端部６と嵌合で
きるように断面十字状の形状となつている。
Cr15〜25％、Ni6〜18％、Mn10〜20％、Si2〜８
％および残部をFeとする合金の粉末をローター
シヤフト端部４の表面に塗布してアルゴン中で溶
融させて、溶融物の窒化珪素に対する良好な濡れ
性を利用して表面を覆つた後冷却する。冷却後炉
外へ取出し、融体処理表面を研摩加工して所定寸
法とする。一方、クロムモリブデン鋼のシヤフト
５の端部６をローターシヤフト端部４と嵌合でき
る寸法形状としておき、アルゴン雰囲気中、1050
℃の温度でローターシヤフト端部４をシヤフト５
の端部６中に押し込んで嵌合させ、２時間加熱し
て拡散接合させた。
ンローターシヤフトで、ハブ２とシヤフト３が一
体化され、シヤフトの端部４が耐熱性合金（クロ
ムモリブデン鋼）製シヤフト５の端部６と嵌合で
きるように断面十字状の形状となつている。
Cr15〜25％、Ni6〜18％、Mn10〜20％、Si2〜８
％および残部をFeとする合金の粉末をローター
シヤフト端部４の表面に塗布してアルゴン中で溶
融させて、溶融物の窒化珪素に対する良好な濡れ
性を利用して表面を覆つた後冷却する。冷却後炉
外へ取出し、融体処理表面を研摩加工して所定寸
法とする。一方、クロムモリブデン鋼のシヤフト
５の端部６をローターシヤフト端部４と嵌合でき
る寸法形状としておき、アルゴン雰囲気中、1050
℃の温度でローターシヤフト端部４をシヤフト５
の端部６中に押し込んで嵌合させ、２時間加熱し
て拡散接合させた。
得られたタービンローター（接合体）の接合部
（図中、４と６の嵌合部）を560℃に加熱して
65000rpmで50時間運転したが、何ら構造上の欠
陥を生じなかつた。
（図中、４と６の嵌合部）を560℃に加熱して
65000rpmで50時間運転したが、何ら構造上の欠
陥を生じなかつた。
以上説明したように、本発明方法によれば、
Cr−Ni−Fe−Mn−Si係合金によつて窒化珪素セ
ラミツクスと金属とが強く結合するので、それぞ
れの被接合材の強度特性を維持した接合体を得る
ことができ、工業的な窒化珪素セラミツクスと金
属との接合方法として好適である。特に本発明方
法は、セラミツクスガスタービンエンジン部材中
の窒化珪素製ハブに耐熱金属製軸棒を接合するの
に好適である。
Cr−Ni−Fe−Mn−Si係合金によつて窒化珪素セ
ラミツクスと金属とが強く結合するので、それぞ
れの被接合材の強度特性を維持した接合体を得る
ことができ、工業的な窒化珪素セラミツクスと金
属との接合方法として好適である。特に本発明方
法は、セラミツクスガスタービンエンジン部材中
の窒化珪素製ハブに耐熱金属製軸棒を接合するの
に好適である。
図は、本発明方法の一実施の態様を示す工程説
明図である。 図中、１……窒化珪素製ローターシヤフト、４
……ローターシヤフト端部、５……耐熱合金製シ
ヤフト、６……耐熱合金製シヤフト端部。
明図である。 図中、１……窒化珪素製ローターシヤフト、４
……ローターシヤフト端部、５……耐熱合金製シ
ヤフト、６……耐熱合金製シヤフト端部。
Claims (1)
- １ Cr−Ni−Fe−Mn−Si系合金を窒化珪素セラ
ミツクス表面に融着させる工程と、該窒化珪素セ
ラミツクスの融着表面と被接合金属の表面とを接
触させて拡散接合する工程とからなることを特徴
とする窒化珪素セラミツクスと金層との接合方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19152281A JPH0233677B2 (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | Chitsukakeisoseramitsukusutokinzokutonosetsugohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19152281A JPH0233677B2 (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | Chitsukakeisoseramitsukusutokinzokutonosetsugohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895670A JPS5895670A (ja) | 1983-06-07 |
| JPH0233677B2 true JPH0233677B2 (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=16276055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19152281A Expired - Lifetime JPH0233677B2 (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | Chitsukakeisoseramitsukusutokinzokutonosetsugohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0233677B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223280A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミツクと金属の接合方法 |
| JPS60127271A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | 株式会社日立製作所 | 非酸化物系セラミックスと鋼との接合方法 |
| JPS60131874A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | 三菱重工業株式会社 | セラミツクと金属との接合方法 |
| DE3608559A1 (de) * | 1986-03-14 | 1987-09-17 | Kernforschungsanlage Juelich | Verfahren zum verbinden von formteilen aus sic mit keramik oder metall und zur oberflaechenbehandlung von sisic sowie eine zum verbinden brauchbare legierung |
-
1981
- 1981-11-28 JP JP19152281A patent/JPH0233677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5895670A (ja) | 1983-06-07 |
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