JPH0250981A - 耐ＮａＣｌ腐食部品，ガスタービンブレード及びガスタービンノズル - Google Patents
耐ＮａＣｌ腐食部品，ガスタービンブレード及びガスタービンノズルInfo
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- JPH0250981A JPH0250981A JP19989888A JP19989888A JPH0250981A JP H0250981 A JPH0250981 A JP H0250981A JP 19989888 A JP19989888 A JP 19989888A JP 19989888 A JP19989888 A JP 19989888A JP H0250981 A JPH0250981 A JP H0250981A
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Landscapes
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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〕
本発明は耐Ｎ ａ ＣＱ腐食性がすぐれた部品に係り、
特に、ガスタービンブレード及びガスタービンノズルに
関する。
特に、ガスタービンブレード及びガスタービンノズルに
関する。
従来のガスタービンブレードまたはノズルはＮｉ基また
はＣｏ基超超耐熱合金構成されている。このプレー１〜
またはノズルの外表面は、燃料中のＳ。
はＣｏ基超超耐熱合金構成されている。このプレー１〜
またはノズルの外表面は、燃料中のＳ。
ＣＱ、Ｖ、Ｎａ、Ｐｂおよび吸入空気中のＮａＣｌ（海
塩粒子）などの腐食性の燃焼ガス雰囲気にさらされて腐
食される。このため、ＡＱ又はＣｒの被覆を施している
。ここに使用しうる被覆法の一例が特開昭５８−８２７
６５号、同５５−１１５９６３号公報に示されている。
塩粒子）などの腐食性の燃焼ガス雰囲気にさらされて腐
食される。このため、ＡＱ又はＣｒの被覆を施している
。ここに使用しうる被覆法の一例が特開昭５８−８２７
６５号、同５５−１１５９６３号公報に示されている。
他方、近年のガスタービンの燃焼ガス温度の上昇に伴い
、プレー１く、あるいは、ノズルは、内部に冷却のため
の通路を設けることが行われており、この冷却孔の内部
通路をＮａＣｌを含む圧縮空気が流れる。このため新た
にＮａＣｌによる腐食が問題となってきた。
、プレー１く、あるいは、ノズルは、内部に冷却のため
の通路を設けることが行われており、この冷却孔の内部
通路をＮａＣｌを含む圧縮空気が流れる。このため新た
にＮａＣｌによる腐食が問題となってきた。
産業用ガスタービンブレードやノズルの冷却孔（内部通
路）の内面に耐ＮａＣｌ腐食被覆を施すことは、まだ、
行なわれていない。航空機のジェットエンジンではＮａ
Ｃｌ対策として、Ａｌ被覆を施している。しかし、この
Ａρ被被覆産業用タービンブレードまたはノズルに適用
しても十分な効果がないことがわかった。
路）の内面に耐ＮａＣｌ腐食被覆を施すことは、まだ、
行なわれていない。航空機のジェットエンジンではＮａ
Ｃｌ対策として、Ａｌ被覆を施している。しかし、この
Ａρ被被覆産業用タービンブレードまたはノズルに適用
しても十分な効果がないことがわかった。
本発明の目的は、ＡＱ被被覆りも耐ＮａＣｌ腐食性にす
ぐれた被覆層をもつ部品を提供することにある。
ぐれた被覆層をもつ部品を提供することにある。
上記目的は、高温でＮａＣｌに対して耐食性を示すＣｏ
またはＮｊの被覆層をタービンブレード冷却孔内部通路
の表面に設けることにより達成される。更に、好ましく
は、ＣｏまたはＮｉ層と母材合金との間にセラミックス
などのバリア層（Ｃｒ拡散阻止層）を配置し、母材から
被覆層へのＣｒの移行を防止することにより達成される
。
またはＮｊの被覆層をタービンブレード冷却孔内部通路
の表面に設けることにより達成される。更に、好ましく
は、ＣｏまたはＮｉ層と母材合金との間にセラミックス
などのバリア層（Ｃｒ拡散阻止層）を配置し、母材から
被覆層へのＣｒの移行を防止することにより達成される
。
第一の発明は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ基超耐熱合金のＮａＣ
ｌ腐食を受ける面にＣｏおよび／またはＮ１の被覆層を
設けたことにある。これによりＡＱ被被覆比べて耐Ｎａ
Ｃｌ腐食性を著しく向上できる。第二の発明は、基材と
Ｃｏ ／ Ｎ ｉ被覆層との間にバリア層（Ｃｒ拡散阻
止層）を設けたことにある。バリア層がないと、長時間
使用中に基材中のＣｒが被覆層に拡散して、クロム酸ソ
ーダを生成して、基材の耐食性が悪くなる。バリア層を
設けることによりこれを防ぐことができる。バリア層は
Ｎ１ＡＱまたはセラミックスが望ましい。
ｌ腐食を受ける面にＣｏおよび／またはＮ１の被覆層を
設けたことにある。これによりＡＱ被被覆比べて耐Ｎａ
Ｃｌ腐食性を著しく向上できる。第二の発明は、基材と
Ｃｏ ／ Ｎ ｉ被覆層との間にバリア層（Ｃｒ拡散阻
止層）を設けたことにある。バリア層がないと、長時間
使用中に基材中のＣｒが被覆層に拡散して、クロム酸ソ
ーダを生成して、基材の耐食性が悪くなる。バリア層を
設けることによりこれを防ぐことができる。バリア層は
Ｎ１ＡＱまたはセラミックスが望ましい。
第三の発明は、バリア層を基材側からＮｌＡｌ層、セラ
ミックス層との二層構造としたことにある。これにより
Ｃｒ拡散阻止層としての効果が増し、耐ＮａＣｌ腐食性
を著しく向上できる。
ミックス層との二層構造としたことにある。これにより
Ｃｒ拡散阻止層としての効果が増し、耐ＮａＣｌ腐食性
を著しく向上できる。
Ｃｏ及びＮ１被覆層はＮａＣｌ腐食に対して極めて高い
抵抗力をもつことを究明した。しかし、長期間使用して
いる間に超耐熱合金中のＣｒが被覆層中に拡散してくる
と、そのＣｒがＮａＣｌと反応して、揮発性のクロム酸
ソーダ等を生成し、材料が次第に劣化するおそれがある
。従って、母材と被覆層ＣｏまたはＮｉとの間にバリア
層（Ｃｒ拡散阻止層）を設け、母材から被覆層へのＣｒ
の移行を防止することが好ましい。バリア層はＮｉＡｌ
１またはセラミックスが望ましいことがわかった。
抵抗力をもつことを究明した。しかし、長期間使用して
いる間に超耐熱合金中のＣｒが被覆層中に拡散してくる
と、そのＣｒがＮａＣｌと反応して、揮発性のクロム酸
ソーダ等を生成し、材料が次第に劣化するおそれがある
。従って、母材と被覆層ＣｏまたはＮｉとの間にバリア
層（Ｃｒ拡散阻止層）を設け、母材から被覆層へのＣｒ
の移行を防止することが好ましい。バリア層はＮｉＡｌ
１またはセラミックスが望ましいことがわかった。
１０Ｘ１３Ｘ５ｎｎの大きさの純Ｃｒ、Ｎｉ。
Ｃｏを＃４００のサンドペーパーで研磨後１ヘリクレン
、アセトンで洗浄して腐食試験に供した。腐食試験方法
は次のとおりである。管状炉内、左右に石英管を置き、
その中央部にアルミナボートに乗せた試験片を置く。２
５ｎｎφの鋼製のパイプを石英管の一端から装入し、パ
イプの口を試験片に近づける。一方、炉外の同じパイプ
内で、流量６Ｑ／ｍｉｎ、圧力５ｋｇ／ｃｕｔの圧縮空
気を用いて噴霧化した１、８％Ｎ ａ ＣＱ、 溶液
の霧を、このパイプを通じ試験片上へ送る。噴霧条件は
、噴霧１分に休止９分の１サイクル１０分で、７５０℃
で１００時間の腐食試験を実施した。第１図に示すよう
に、ＣｒはＮ ａ ＣＱによる腐食がはげしく、空気の
みの場合の四十倍の腐食量を示す。一方、ＮｉはＮａＣ
ｌの影響を受けない。Ｃｏは、逆に、ＮａＣｌ下で腐食
が抑制される。このため、Ｃｏ及びＮｉはＮａＣｌ腐食
に対して耐食性を示すことがわかる。
、アセトンで洗浄して腐食試験に供した。腐食試験方法
は次のとおりである。管状炉内、左右に石英管を置き、
その中央部にアルミナボートに乗せた試験片を置く。２
５ｎｎφの鋼製のパイプを石英管の一端から装入し、パ
イプの口を試験片に近づける。一方、炉外の同じパイプ
内で、流量６Ｑ／ｍｉｎ、圧力５ｋｇ／ｃｕｔの圧縮空
気を用いて噴霧化した１、８％Ｎ ａ ＣＱ、 溶液
の霧を、このパイプを通じ試験片上へ送る。噴霧条件は
、噴霧１分に休止９分の１サイクル１０分で、７５０℃
で１００時間の腐食試験を実施した。第１図に示すよう
に、ＣｒはＮ ａ ＣＱによる腐食がはげしく、空気の
みの場合の四十倍の腐食量を示す。一方、ＮｉはＮａＣ
ｌの影響を受けない。Ｃｏは、逆に、ＮａＣｌ下で腐食
が抑制される。このため、Ｃｏ及びＮｉはＮａＣｌ腐食
に対して耐食性を示すことがわかる。
これをブレード内部通路（第２図）に応用するときは、
最初、内部通路４をバリア材としてＡＱ。
最初、内部通路４をバリア材としてＡＱ。
で被覆し、表面にＮ ｉ Ａ Ｑ Ｊ’ｌ １を形成す
る。これを高温で大気酸化し、表面にアルミナ（Ａ（１
２０３）層２をつくり、この上からＣｏの被覆をする。
る。これを高温で大気酸化し、表面にアルミナ（Ａ（１
２０３）層２をつくり、この上からＣｏの被覆をする。
これによりＮ ｉ Ａ Ｑ層１内に少量分散するクロム
・リッチ相からのＣｒの拡散に対し、アルミナ層２がバ
リアとして働き、表面のＣｏ層３はＣｒを含まない高耐
食被覆層として有効に働く。ブレードの外面５はＡＱ被
被覆する。第３図にノズルへの応用例を示す。
・リッチ相からのＣｒの拡散に対し、アルミナ層２がバ
リアとして働き、表面のＣｏ層３はＣｒを含まない高耐
食被覆層として有効に働く。ブレードの外面５はＡＱ被
被覆する。第３図にノズルへの応用例を示す。
本発明によれば、タービン翼の内部通路のようなＮａＣ
ｌ腐食を受ける部分にＡＱ被被覆りも一層高耐食の被覆
層を設けた耐Ｎ ａ ＣＱ腐食部品を提供することがで
きる。
ｌ腐食を受ける部分にＡＱ被被覆りも一層高耐食の被覆
層を設けた耐Ｎ ａ ＣＱ腐食部品を提供することがで
きる。
第１図はＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏの腐食量に及ぼすＮａＣｌの
影響を示した本発明の・実施例の説明図、第２図はガス
タービンブレード及び被覆層の斜視図、第３図はガスタ
ービンノズル及び被覆層の斜視図である。 ■・・・Ｎ１ＡＱ層、２・・セラミックス層（Ａ Ｑ
２０３）、３・・・Ｃｏ被覆層、４・冷却孔内部通路、
５・・・部材の外表面。 第１図 Ｉ− Ｇ。 （α） 第 図 第 図 ＜８＞
影響を示した本発明の・実施例の説明図、第２図はガス
タービンブレード及び被覆層の斜視図、第３図はガスタ
ービンノズル及び被覆層の斜視図である。 ■・・・Ｎ１ＡＱ層、２・・セラミックス層（Ａ Ｑ
２０３）、３・・・Ｃｏ被覆層、４・冷却孔内部通路、
５・・・部材の外表面。 第１図 Ｉ− Ｇ。 （α） 第 図 第 図 ＜８＞
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの少くとも一つを合計で５０重量
％以上含み、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉの少なくとも一つを
含む合金部材よりなるガスタービン部品のＮａＣｌ腐食
を受ける面に、Ｃｏおよび／またはＮｉの被覆層を設け
たことを特徴とする耐ＮａＣｌ腐食部品。 ２、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの少なくとも一つを合計で５０重
量％以上含み、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉの少なくとも一つ
を含む超耐熱合金よりなるガスタービンブレードにおい
て、 前記ガスタービンブレードのＮａ＿２ＳＯ＿４とＮａＣ
ｌで腐食される外表面にＡｌ、又は、Ｃｒの被覆層をも
ち、ＮａＣｌ腐食を受ける冷却孔の内部通路表面にＣｏ
および／またはＮｉの被覆層を設けたことを特徴とする
ガスタービンブレード。 ３、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの少なくとも一つを合計で５０重
量％以上含み、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉの少なくとも一つ
を含む超耐熱合金よりなるガスタービンノズルにおいて
、 前記ガスタービンノズルのＮａ＿２ＳＯ＿４とＮａＣｌ
で腐食される外表面にＡｌまたはＣｒの被覆層を設け、
ＮａＣｌ腐食を受ける冷却孔内部通路表面にＣｏおよび
／またはＮｉの被覆層を設けたことを特徴とするガスタ
ービンノズル。 ４、特許請求の範囲第２項において、 前記超耐熱合金がＣｒ５．７〜３０ｗ／ｏ、Ｍｏ１８ｗ
／ｏ以下、Ｗ２０ｗ／ｏ以下及びＴｉ５ｗ／ｏ以下を含
むＮｉ基超耐熱合金またはＣｒ１９〜２９ｗ／ｏ、Ｍｏ
６ｗ／ｏ以下、Ｗ１５ｗ／ｏ以下及びＴｉ０．７５ｗ／
ｏ以下を含むＣｏ基超耐熱合金またはＣｒ１２．５〜２
３ｗ／ｏ、Ｍｏ６．２ｗ／ｏ以下、Ｗ５ｗ／ｏ以下およ
びＴｉ３ｗ／ｏ以下を含むＦｅ基超耐熱合金のいずれか
一つよりなることを特徴とするガスタービンブレード。 ５、特許請求の範囲第３項において、 前記超耐熱合金がＣｒ５．７〜３０ｗ／ｏ、Ｍｏ１８ｗ
／ｏ以下、Ｗ２０ｗ／ｏ以下及びＴｉ５ｗ／ｏ以下を含
むＮｉ基超耐熱合金またはＣｒ１９〜２９ｗ／ｏ、Ｍｏ
６ｗ／ｏ以下、Ｗ１５ｗ／ｏ以下およびＴｉ０．７５ｗ
／ｏ以下を含むＣｏ基超耐熱合金またはＣｒ１２．５〜
２３ｗ／ｏ、Ｍｏ６．２ｗ／ｏ以下、Ｗ５ｗ／ｏ以下お
よびＴｉ３ｗ／ｏ以下を含むＦｅ基超耐熱合金のいずれ
か一つよりなることを特徴とするガスタービンノズル。 ６、特許請求の範囲第１項において、 前記合金部材と前記被覆層との間にセラミックスよりな
るバリア層を設けたことを特徴とする耐ＮａＣｌ腐食部
品。 ７、特許請求の範囲第２項において、 前記ガスタービンブレードの内部通路表面と前記被覆層
との間にセラミックスよりなるバリア層を設けたことを
特徴とするガスタービンブレード。 ８、特許請求の範囲第３項において、 前記ガスタービンノズルの内部通路表面と前記被覆層と
の間にセラミックスよりなるバリア層を設けたことを特
徴とするガスタービンノズル。 ９、特許請求の範囲第１項において、 前記合金部材と前記被覆層との間にＮｉとＡｌ、又はＣ
ｏとＡｌ、又はＦｅとＡｌの金属間化合物のいずれか一
つよりなるバリア層を設けたことを特徴とする耐ＮａＣ
ｌ腐食部品。 １０、特許請求の範囲第２項において、 前記ガスタービンブレード内部の通路表面と前記被覆層
との間にＮｉとＡｌ、又はＣｏとＡｌ、又はＦｅとＡｌ
の金属間化合物のいずれか一つよりなるバリア層を設け
たことを特徴とするガスタービンブレード。 １１、特許請求の範囲第３項において、前記ガスタービ
ンノズルの内部通路表面と前記被覆層との間にＮｉとＡ
ｌ、又は、ＣｏとＡｌ、又は、ＦｅとＡｌの金属間化合
物のいずれか一つよりなるバリア層を設けたことを特徴
とするガスタービンノズル。 １２、特許請求の範囲第１項において、 前記合金部材と前記被覆層との間に、基材側から、Ｎｉ
とＡｌ、又はＣｏとＡｌ、又はＦｅとＡｌの金属間化合
物のいずれか一つの層及びセラミックス層との二層構造
よりなるバリア層を設けたことを特徴とする耐ＮａＣｌ
腐食部品。 １３、特許請求の範囲第２項において、 前記ガスタービンブレードの内部通路表面と前記被覆層
との間に、基材側から、ＮｉとＡｌ、又はＣｏとＡｌ、
又は、ＦｅとＡｌの金属間化合物のいずれか一つの層及
びセラミックス層との二層構造よりなるバリア層を設け
たことを特徴とするガスタービンブレード。１４、特許
請求の範囲第３項において、 前記ガスタービンノズル内部通路表面と前記被覆層との
間に、基材側から、ＮｉとＡｌ、又はＣｏとＡｌ、又は
ＦｅとＡｌの金属間化合物のいずれか一つの層及びセラ
ミックス層との二層構造よりなるバリア層を設けたこと
を特徴とするガスタービンノズル。 １５、特許請求の範囲第６項において、 前記セラミックスが酸化物であることを特徴とする耐Ｎ
ａＣｌ腐食部品。 １６、特許請求の範囲第７項において、 前記セラミックスが酸化物であることを特徴とするガス
タービンブレード。 １７、特許請求の範囲第８項において、 前記セラミックスが酸化物であることを特徴とするガス
タービンノズル。 １８、特許請求の範囲第１２項において、 前記セラミックスが酸化物であることを特徴とする耐Ｎ
ａＣｌ腐食部品。 １９、特許請求の範囲第１３項において、 前記セラミックスが酸化物であることを特徴とするガス
タービンブレード。 ２０、特許請求の範囲第１４項において、 前記セラミックスが酸化物であることを特徴とするガス
タービンノズル。 ２１、特許請求の範囲第６項において、 前記セラミックスが窒化物であることを特徴とする耐Ｎ
ａＣｌ腐食部品。 ２２、特許請求の範囲第７項において、 前記セラミックスが窒化物であることを特徴とするガス
タービンブレード。 ２３、特許請求の範囲第８項において、 前記セラミックスが窒化物であることを特徴とするガス
タービンノズル。 ２４、特許請求の範囲第１２項において、 前記セラミックスが窒化物であることを特徴とする耐Ｎ
ａＣｌ腐食部品。 ２５、特許請求の範囲第１３項において、 前記セラミックスが窒化物であることを特徴とするガス
タービンブレード。 ２６、特許請求の範囲第１４項において、 前記セラミックスが窒化物であることを特徴とするガス
タービンノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19989888A JPH0250981A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 耐ＮａＣｌ腐食部品，ガスタービンブレード及びガスタービンノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19989888A JPH0250981A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 耐ＮａＣｌ腐食部品，ガスタービンブレード及びガスタービンノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250981A true JPH0250981A (ja) | 1990-02-20 |
Family
ID=16415439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19989888A Pending JPH0250981A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 耐ＮａＣｌ腐食部品，ガスタービンブレード及びガスタービンノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0250981A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320556A (en) * | 1992-02-21 | 1994-06-14 | Yazaki Corporation | Electrical connector with fitting confirmation mechanism |
| US5480324A (en) * | 1993-07-28 | 1996-01-02 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method and apparatus for visibly indicating a properly fitted connector |
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| US6017236A (en) * | 1997-06-04 | 2000-01-25 | Yazaki Corporation | Mechanism for detecting an unlocked state of connectors |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP19989888A patent/JPH0250981A/ja active Pending
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