JPH0396601A - Relative moving device - Google Patents

Relative moving device

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JPH0396601A
JPH0396601A JP23384589A JP23384589A JPH0396601A JP H0396601 A JPH0396601 A JP H0396601A JP 23384589 A JP23384589 A JP 23384589A JP 23384589 A JP23384589 A JP 23384589A JP H0396601 A JPH0396601 A JP H0396601A
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JP
Japan
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powder
film layer
turbo
movable member
rotor
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JP23384589A
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Japanese (ja)
Inventor
Noritaka Miyamoto
典孝 宮本
Takashi Tomota
隆司 友田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent a moving member from being damaged as well as to make it possible to set a gap between the moving member and a stationary member close to zero by making up a film layer by means of flame spraying, which is mainly composed of hexagonal boron nitride powder, onto a part of the stationary member adjacent to the moving member. CONSTITUTION:When employed in a turbo-charger, a film layer 85 is built up on a part P of a turbo-housing 81 as a stationary member adjacent to a turbo-rotor 82 as a moving member. The aforesaid film layer 85 is made of an abrasive material which is composed of 5 to 45% hexagonal boron nitride powder by volume and of oxide powder comprising the remainder, while being formed with a generating surface 85 which is generated by means of flame spraying in such a way as to be cut by the moving member 82. Ceramic powder such as zirconiz alumina and the like shall by used as oxide powder, and plasma jet flame spraying, gas flame spraying and the like shall be employed as flame spraying.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ターボチャージレやガスタービン等のように
高温下で近接して相対的に移動する可動部材と固定部材
とをもつ相対移動装置に関し、詳しくは、固定部材と可
動部材との間隙を運転中にOに近づけることができる相
対移動装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a relative movement device having a movable member and a fixed member that move relatively to each other in close proximity under high temperature, such as a turbocharger or a gas turbine. In particular, the present invention relates to a relative movement device that can bring the gap between a fixed member and a movable member closer to O during operation.

[従来の技術] 従来の相対移動装置として、例えば第20図に示す自動
車用ターボチャージャを例にとり説明する。このターボ
ヂャージレは、可動部材としてターボロータ100とイ
ンペラ−200とをもち、固定部材としてターボハウジ
ング101とコンプレッ4ノハウジング201とをもつ
ものである。かかるターボチャージャは、ターボロータ
100がエンジン(図示せず〉の排気エネルギによって
回転してシャフト300を回転させ、シレフト300の
回転によってインペラ−200が回転してエンジンに空
気を過給する作用を行なうものである。
[Prior Art] As a conventional relative displacement device, an automobile turbocharger shown in FIG. 20 will be described as an example. This turbocharger has a turbo rotor 100 and an impeller 200 as movable members, and a turbo housing 101 and a compressor housing 201 as fixed members. In such a turbocharger, a turbo rotor 100 is rotated by exhaust energy from an engine (not shown) to rotate a shaft 300, and rotation of a shaft 300 rotates an impeller 200 to supercharge air to the engine. It is something.

このようにターボ口ータ100とターボハウジング10
1及びインベラ−200と]ンプレッサハウジング20
1は、ターボチャージャの運転時にそれぞれ高温下で近
接して相対移動運動をする。
In this way, the turbo mouth motor 100 and the turbo housing 10
1 and Invera-200] Npressor housing 20
1 move close to each other under high temperature and move relative to each other during operation of the turbocharger.

ところで、これらターボロータ100とターボハウジン
グ101との間隙C100やインペラ−200とコンプ
レツサハウジング201との間隙C200をなるべく小
さくづれば、ターボチャージャの効率が上がることが知
られている。しかし、これらの間隙CIOO,C200
を小さくすると、シレフト300の製造時におけるわず
かな偏心等によって、運転時にターボロータ100がタ
ーボハウジング101と接触又は衝突したり、インペラ
−200がコンプレツサハウジング201と接触又は衝
突したりするため、ターボロータ100やインペラ−2
00が破j員する可能性があった。
By the way, it is known that the efficiency of the turbocharger can be improved by making the gap C100 between the turbo rotor 100 and the turbo housing 101 and the gap C200 between the impeller 200 and the compressor housing 201 as small as possible. However, these gaps CIOO,C200
If it is made small, the turbo rotor 100 may come into contact with or collide with the turbo housing 101 during operation, or the impeller 200 may come into contact with or collide with the compressor housing 201, due to slight eccentricity during the manufacture of the shaft 300. Rotor 100 and impeller 2
There was a possibility that 00 would become a member.

このため、従来のターボチャージVにあっては、ターポ
ロータ100とターボハウジング101との間隙C10
0を約0.6〜0.8mm、インペラ−200とコンプ
レツリハウジング201との間隙C200を約0.3〜
0.5mmとする必要があり、効率上不十分であった。
Therefore, in the conventional turbocharger V, the gap C10 between the tarpo rotor 100 and the turbo housing 101 is
0 is approximately 0.6 to 0.8 mm, and the gap C200 between the impeller 200 and compressor housing 201 is approximately 0.3 to 0.8 mm.
It needed to be 0.5 mm, which was insufficient in terms of efficiency.

このように相対移動装置にあっては、可動部材と固定部
材との間隙をなるべく小さくして効率の改善ができ、か
つ可動部材の破損を防止できる技術の開発が望まれてい
た。従来、かかる技術として、コンプレツサハウジング
側に軟質金属と樹脂又はグラファイトとが混合された皮
膜層を溶割によって形成する技術の開示がある。この従
来技術では、形或された皮膜層はシャフトの偏心等でイ
ンペラーがコンブレツサハウシングと接触等することに
よって容易に削り取られるため、削り取られた後のイン
ペラーとコンプレツサハウジングとの間隙をOに近づけ
る、ことができる。なお、これによりインペラーが破損
されることはない。このような皮膜層の被削性を利用し
て可動部材と固定部材との間隙をOに近づける他の技術
として、持聞昭49−18085@公報及び米国1JI
許NO.4405284がある。これらは、N1−グラ
フ7イトやN i CrFeA l −BNを被覆する
技術を開示している。
As described above, it has been desired to develop a technique for relative movement devices that can improve efficiency by reducing the gap between the movable member and the fixed member as much as possible, and prevent damage to the movable member. Conventionally, as such a technique, a technique has been disclosed in which a coating layer containing a mixture of soft metal and resin or graphite is formed on the compressor housing side by melting. In this conventional technology, the formed film layer is easily scraped off when the impeller comes into contact with the compressor housing due to eccentricity of the shaft, etc., so the gap between the impeller and the compressor housing after being scraped off is reduced to O. You can approach it, you can do it. Note that this will not damage the impeller. Other techniques that utilize the machinability of the film layer to bring the gap between the movable member and the fixed member closer to O include Jibun Sho 49-18085 @ Publication and U.S. 1JI.
Allowed NO. There are 4405284. These disclose techniques for coating N1-graphite and N i CrFeAl -BN.

また、米国特許No.4269903は、ヒラミックシ
ールに係る充明として、20〜33%の気孔率をもつポ
ーラスな安定化ジルコニア唐を被覆する技術を開示して
いる。この技{・l’J ’b 塁本的に上記発明と同
様であり、この技術によっても相対移動装置における可
動部材と固定部材との間隙をポーラスな安定化ジルコニ
ア層の被削性でOに近づけることができる。
Also, US Patent No. No. 4,269,903 discloses a technique for coating porous stabilized zirconia with a porosity of 20 to 33% as a filler for Hiramic Seal. This technique is basically the same as the above invention, and this technique also reduces the gap between the movable member and the fixed member in the relative displacement device to O with the machinability of the porous stabilizing zirconia layer. You can get close.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上記従来の技術によって相対移動装置を製造し
ても種々の欠点が存在する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even if the relative displacement device is manufactured using the above-mentioned conventional technology, there are various drawbacks.

すなわち、米国特許No.4269903開示の技術は
、高温使用を考慮してサーマルショックに強いジルコニ
アを皮M’A層として用い、かつ皮膜層の被削性を確保
するためジルコニアをポーラスにしたものである。しか
しながら、この技術におけるジルコニアのみで溶射した
20〜33%の気孔率をもつ皮膜層では、ジルコニアが
口V1000以上の高い硬度を有しているため、皮膜層
の相手材となる可動部材が皮膜層によって摩耗ざれやす
いという欠点がある。また、皮膜層の被削性をより向上
させようと33%以上、例えば40%の気孔率をもつジ
ルコニアを皮IlA層とすれば、耐サーマルッショック
性が低下し、皮膜層の剥離や脱落を生じるという欠点が
ある。
That is, U.S. Patent No. The technology disclosed in No. 4,269,903 uses zirconia, which is resistant to thermal shock, as the skin M'A layer in consideration of high-temperature use, and makes the zirconia porous to ensure machinability of the film layer. However, in the coating layer with a porosity of 20 to 33% that is thermally sprayed only with zirconia in this technology, since zirconia has a high hardness of V1000 or more, the movable member that is the counterpart material of the coating layer is The disadvantage is that it is easily abraded. In addition, if the skin IlA layer is made of zirconia with a porosity of 33% or more, for example 40%, in order to further improve the machinability of the film layer, the thermal shock resistance will decrease and the film layer will peel or fall off. It has the disadvantage of causing

また、特開昭49−18085月公報、米国特許No.
4405284の技術では、皮膜眉が金属系であるため
、例えば航空機のジェットエンジン(ガスタービンエン
ジン)にお【プる最高約10oo’cという高温に長時
間耐えることは不可能であり、やがて酸化して腐蝕する
ため冫市修しな(プればならないという欠点がある。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 18085/1973, US Patent No.
In the technology of No. 4405284, since the film is made of metal, it is impossible to withstand the high temperatures of up to approximately 10 oo'C that are applied to aircraft jet engines (gas turbine engines) for long periods of time, and it eventually oxidizes. It has the disadvantage that it cannot be repaired in the city because it corrodes.

本発明は、上記従来の困剛性に鑑みてなされたものであ
って、高温下で使用されても被削↑1が良好な皮1!届
を備えた相対移動装置を捉供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional difficulties in rigidity, and the present invention has been developed to provide a skin with a good cut ↑1 even when used at high temperatures! The purpose is to capture and provide relative movement devices equipped with

なお、特公昭50−690号公報は、皮膜層の被剛性を
利用した技術ではないが、ガスタービンエンジンに係る
発明として、タービンケーシングをタービンブレードよ
り軟質のセラミックス材で或形・焼結し、タービンブレ
ードの破屓を防止する技術を間示している。しかし、こ
の技術では、セラミックス材の結合力が弱く、耐久性に
欠(ノるという欠点がある。
Although Japanese Patent Publication No. 50-690 is not a technology that utilizes the rigidity of the coating layer, it is an invention related to a gas turbine engine in which the turbine casing is shaped and sintered with a ceramic material that is softer than the turbine blades. This paper presents a technology to prevent turbine blade fracture. However, this technique has the drawback that the bonding strength of the ceramic material is weak and durability is lacking.

また、特開昭62−168926月公報は、ターボハウ
ジング又はコンプレツサハウジングの内面に複合部材を
コーティングしてターボハウジングとターポロータとの
間隙あるいはコンプレツサハウジングとインペラーとの
間隙を運転中に適切化する技術を開示している。しかし
、これは皮膜層の材質を開示するものではない。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 168926/1989 discloses that the inner surface of the turbo housing or compressor housing is coated with a composite material to optimize the gap between the turbo housing and the tarp rotor or the gap between the compressor housing and the impeller during operation. The technology is disclosed. However, this does not disclose the material of the coating layer.

[課題を解決するための手段] 本発明の相対移動装置は、高温下で近接して相対的に移
勤リ−る可動部材と固定部材とをもつ相対移動装置であ
って、 前記固定部材の前記可動部材と近接する部分は、溶鋼に
より形或され、六方品窒化ホウ素粉末5〜45休積%と
残部酸化物粉末とからなり、かつ該可動部材によって被
削されて@ト成された創或而をもつ皮膜層を具備するこ
とを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The relative movement device of the present invention is a relative movement device having a movable member and a fixed member that move relatively to each other in close proximity under high temperature. The part adjacent to the movable member is formed by molten steel, and is made of hexagonal boron nitride powder with a dead volume of 5 to 45% and the remainder oxide powder, and is cut by the movable member to form a wound. It is characterized by comprising a film layer having a certain property.

本発明にお(プる相対移動装置は、自動車用又は航空機
用ターボヂャージVやガスタービン等であって、高温下
で近接して相対的に移動する可動部材と固定部材とをも
つものである。例えば、夕一ボチャージャを相対移動装
置とすれば、インベラやターボロー夕が可動部材に該当
し、コンプレッサハウジングやターボハウジングが固定
部材に該当する。ガスタービンを相対移動装置とすれば
、タービンブレードが可動部材に該当し、タービンケー
シングが固定部祠に該当する。また、可動部+Aと固定
部材との相対移動は回転移動でも直線移動でもよい。
The relative displacement device according to the present invention is a turbocharger V for an automobile or an aircraft, a gas turbine, or the like, and has a movable member and a fixed member that move relatively to each other in close proximity under high temperature. For example, if the Yuichi Bocharger is a relative moving device, the invera and turbo rotor are movable members, and the compressor housing and turbo housing are fixed members.If the gas turbine is a relative moving device, the turbine blades are movable. The turbine casing corresponds to the fixed part shrine.The relative movement between the movable part +A and the fixed member may be rotational movement or linear movement.

固定部材の可動部材と近接する部分は、皮TItA層を
具備している。皮膜層は、六方品窒化ホウ素粉末5〜4
5休積%と酸化物粉末55〜95体積%とからなるアブ
レーダブル材料を溶射により形成する。
The portion of the fixed member adjacent to the movable member is provided with a skin TItA layer. The film layer is made of hexagonal boron nitride powder 5 to 4
An abradable material consisting of 5% by volume and 55 to 95% by volume of oxide powder is formed by thermal spraying.

窒化ホウ素(BN)粉末としては、本発明の効果を得る
ために立方品のものではなく六方品のものを用いる。立
方品のBN粉末は硬いものであり、六方品のBN粉末は
柔かいものだからである。六方品〈以下略す)BN粉末
5〜45体積(OQ〉%を含むアブレーダブル+J 7
3+を採用ずることにより、本発明の効果が得られる。
As the boron nitride (BN) powder, a hexagonal one is used instead of a cubic one in order to obtain the effects of the present invention. This is because cubic BN powder is hard, and hexagonal BN powder is soft. Hexagonal product (hereinafter abbreviated) BN powder containing 5 to 45 volume (OQ)% of abradable + J 7
By adopting 3+, the effects of the present invention can be obtained.

5休積%未満では皮膜層の被削性の向上が充分ではなく
、45体積%を越えると皮膜層の被削性の向上が過剰に
なるため耐サーマルショック性が低下して剥離や脱落の
原囚となりやすいからである。なお、BN粉末の粒径は
5〜50μ机が実用上好ましい。
If it is less than 5% by volume, the machinability of the coating layer will not be improved sufficiently, and if it exceeds 45% by volume, the machinability of the coating layer will be improved too much, resulting in a decrease in thermal shock resistance and a risk of peeling or falling off. This is because they are more likely to become former prisoners. In addition, it is practically preferable that the particle size of the BN powder is 5 to 50 μm.

酸化物粉末としては、ジルコニア(Zr02)やアルミ
ナ(八1203>等のセラミックス粉末を用いることが
できる。酸化物粉末の粒径は10〜100μ卯が実用上
好ましい。
As the oxide powder, ceramic powder such as zirconia (Zr02) or alumina (81203) can be used.The particle size of the oxide powder is practically preferably 10 to 100 μm.

溶躬の方法としては、プラズマジェット溶銅法、ガス溶
躬法を採用することができる。
As the melting method, a plasma jet copper melting method or a gas melting method can be adopted.

皮膜層は創成面をもつ。かかる創成面は、相対移動装置
の運転時に可動部材に上って被削されて創戊ざれる。
The film layer has a generated surface. Such a generating surface is created by climbing up the movable member and being cut during operation of the relative displacement device.

[作用] 本発明の相対移動装置は、固定部材の可動部材と近接す
る部分に酸化物とBNとからなる皮膜層を具備している
。かかる皮膜層では、BNの性質から、第17図に模式
的に示すように、酸化物粒子51の境界にBN粒子52
が槓居横造で存在し、かつ酸化物粒子51やBN粒子5
2の境界に気孔53も存在している。なお、図中、固定
部材を符号61で示す。
[Function] The relative displacement device of the present invention includes a film layer made of oxide and BN on a portion of the fixed member that is close to the movable member. In such a film layer, due to the properties of BN, BN particles 52 are formed at the boundaries of oxide particles 51, as schematically shown in FIG.
exists in a horizontal structure, and oxide particles 51 and BN particles 5
There are also pores 53 at the boundary between the two. In addition, the fixing member is indicated by the reference numeral 61 in the figure.

本発明者は、第18図に模式的に示すように、固定部材
61と相対的に移動する可動部材62によって上記構造
の皮膜層が被削されるメカニズムには、次の4種類があ
ると考察する。
As schematically shown in FIG. 18, the present inventor believes that there are the following four types of mechanisms in which the film layer of the above structure is abraded by the movable member 62 that moves relative to the fixed member 61. Consider.

■酸化物粒子51のせん断破壊(a−1>■気孔53を
境界とした酸化物粒子51の脱落(a−2> ■BN粒子52を境界とした酸化物粒子51の脱落(a
−3> ■BN粒子52のせん断破11(a−4)一方、第19
図に模式的に示すように、従来の酸化物のみからなる皮
膜層が被削されるメカニズムには、次の2種類があると
考察する。
■ Shear fracture of oxide particles 51 (a-1>■ Falling off of oxide particles 51 with pores 53 as boundaries (a-2>) Falling off of oxide particles 51 with BN particles 52 as boundaries (a
-3> ■ Shear fracture 11 of BN particle 52 (a-4) On the other hand, the 19th
As schematically shown in the figure, it is considered that there are two types of mechanisms by which a conventional coating layer made only of oxides is abraded.

■酸化物粒子51のせん断破壊(b−1>■気孔53を
境界とした酸化物粒子51のBQ落(b−2) 上記メカニズムのうら、酸化物粒子51のせん断破壊(
a−1、b−1〉は、酸化物粒子51が非常に硬いもの
であるため(例えば、ジルコニアでは口V1000以上
〉、大きな力が必要と考えられる。これに対し、BN粒
子52のせん断破壊(a−4)は、酸化物粒子51と比
べてBN粒子52が柔かいため(口v3程度〉、小さな
力で済むと考えられる。また、BN粒子52を境界とす
る酸化物粒子51の脱落(a−3>は、濡性が低いBN
粒子52によって酸化物粒子51か弱い結合力で結合さ
れていると考えられるため、やはり、小さな力で済むと
考えられる。さらに、気孔53を境界とする酸化物粒子
51の脱落(a−2、b−2)は、気孔53が境界に存
在して酸化物粒子51か弱い密着力で密着されていると
考えられるため、中程度の力が必要であると考えられる
■ Shear fracture of oxide particles 51 (b-1>■ BQ drop of oxide particles 51 with pores 53 as boundaries (b-2)) Behind the above mechanism, shear fracture of oxide particles 51 (
a-1, b-1>, since the oxide particles 51 are very hard (for example, zirconia has a diameter of 1000 or more), it is thought that a large force is required.On the other hand, the shear failure of the BN particles 52 In (a-4), since the BN particles 52 are softer than the oxide particles 51 (approximately v3), it is thought that only a small force is required. a-3> is BN with low wettability
Since it is considered that the particles 52 are bonded to the oxide particles 51 by a weak bonding force, it is considered that a small force is required. Furthermore, it is considered that the oxide particles 51 falling off (a-2, b-2) with the pores 53 as the boundaries are due to the pores 53 existing at the boundaries and the oxide particles 51 being weakly adhered to each other. It is believed that moderate force is required.

したがって、本発明の相対移動装置では、可動部材は大
きな力を要さずに小さな力又は中程度の力で皮膜局を被
削できる。このため、皮膜居は、可動部材を屓傷するこ
となく、容易に被削されて創或而が創戒される。この創
成面によって、可動部材と固定部材との間隙がOに近づ
【ノられるため、ガス漏れ等が最小限に食い止められ、
効率が向上する。
Therefore, in the relative displacement device of the present invention, the movable member can abrade the coating area with a small or medium force without requiring a large force. For this reason, the membrane can be easily cut away without damaging the movable member, and the wound can be healed. Due to this generated surface, the gap between the movable member and the fixed member approaches O, thereby minimizing gas leakage, etc.
Increased efficiency.

また、本発明の相対移動装置では、皮膜層の気孔率を上
げたり、皮11QIffiを金属系で形成したりしない
。このため、皮n’A層が高温下で剥離、脱落又は腐食
ざれない。
Furthermore, in the relative displacement device of the present invention, the porosity of the coating layer is not increased, and the coating layer 11QIfi is not made of metal. Therefore, the skin n'A layer does not peel off, fall off, or corrode at high temperatures.

[実施例] 以下、ターボチャージャに具体化した実施例を比較例と
ともに説明する。
[Example] Hereinafter, an example embodied in a turbocharger will be described together with a comparative example.

く実施例1〉 このターボチャージャは、第1図に部分断面図を示すよ
うに、前記従来のものく第20図参照〉と基本的に同一
のものであり、内径55mmのターボハウジング81と
、シャフト80に連結ざれたターボロータ82とを備え
たものである。このターボチャージレは、ターボハウジ
ング81のターボロータ82と近接する部分Pに、皮膜
居85を具備している。以下にこのターボハウジングの
作成手順を示す。
Embodiment 1 This turbocharger, as shown in a partial sectional view in FIG. 1, is basically the same as the conventional one (see FIG. 20), and includes a turbo housing 81 with an inner diameter of 55 mm, The turbo rotor 82 is connected to a shaft 80. This turbo charger is provided with a coating 85 on a portion P of the turbo housing 81 adjacent to the turbo rotor 82. The steps for making this turbo housing are shown below.

■このターポチA・−ジャは、第2図に示づように、皮
yiA層85等を形成する前にはターボハウジング81
とターポロータ82との間隙COが約O.8mmであっ
た。
■As shown in FIG.
The gap CO between the tarpolo rotor 82 and the tarp rotor 82 is about 0. It was 8 mm.

■ターボハウジング81のターポロータ82と近接する
部分Pに、粒径1 200〜1400μ況の焼或アルミ
ナ粉末を用いてショットブラスト処理を施した。
(2) A portion P of the turbo housing 81 adjacent to the tarp rotor 82 was shot blasted using calcined alumina powder having a particle size of 1,200 to 1,400 μm.

■第3図に示すように、ショットブラスト処理を施した
その部分Pに、密着性を向上させるため、予め下地とし
i’N i CrA I  (94 (80N i −
20Cr)−6A l )合金を0.08〜0.1mm
の厚さt1でプラズマ溶射し、合金層84を形或した。
■As shown in Fig. 3, in order to improve adhesion to the shot-blasted portion P, i'N i CrA I (94 (80N i -
20Cr)-6A l) alloy 0.08~0.1mm
The alloy layer 84 was formed by plasma spraying to a thickness t1.

■粒径10〜74μ・mのZrO2・8Y203粉末(
昭電K90)及び粒径35〜45μ卯の六方品のBN粉
末(昭電Vl−IP−EX)を用意し、ZrO2・8Y
203粉末60体槓%及びBN粉末40体積%を調合・
混合し、アブレーダブル材料とした。
■ZrO2.8Y203 powder with a particle size of 10 to 74 μm (
Prepare a hexagonal BN powder (Shoden Vl-IP-EX) with a particle size of 35 to 45 μm, and
Mix 60% of 203 powder and 40% of BN powder by volume.
They were mixed to form an abradable material.

■合金層84を形成したその部分Pに、上記アブレーダ
ブル材利を約1.0mmの厚さt2でプラズマ溶射し、
皮WA 層8 5を形成した。
■ Plasma spray the above abradable material to a thickness t2 of approximately 1.0 mm on the portion P where the alloy layer 84 has been formed;
A skin WA layer 85 was formed.

■皮膜層85の形成後、N(J!械加工によりターボハ
ウジング81とターボロータ82との間隙C1が0.0
5mmとなるJ;う皮模居85を加工した。
■After the formation of the film layer 85, the gap C1 between the turbo housing 81 and the turbo rotor 82 is reduced to 0.0 by N(J! machining).
J; caries imitation 85 was processed to be 5 mm.

こうして実施例1のターボヂャージャを作成した。In this way, the turbocharger of Example 1 was created.

く実施例2〉 このターボチV−ジャは、アブレーダブル材料としてA
I203粉末65休積%とBN粉末35休積%とからな
るものを用いた以外は実施例1のターボチャージャと同
一のものである。なお、A2 0 3 ’Ft)末(メ
テコ101B>は粒径35〜74μ肌、BN粉末は実施
例1と同じものである。
Example 2 This turbocharger V-jar is made of A as an abradable material.
The turbocharger was the same as that of Example 1, except that the turbocharger was made of I203 powder with 65% dead volume and BN powder with 35% dead volume. The A2 0 3 'Ft) powder (Meteco 101B> has a particle size of 35 to 74 μm, and the BN powder is the same as in Example 1.

く実施例3〉 このターポチ−7−ジャは、アブレーダブル材清1とし
てAI203粉末60休積%とBN粉末40休積%とか
らなるものを用いた以外は実施例1のターボチャージャ
と同一のものである。なd3、A1203粉末及びBN
粉末は実施19+1 1のものと同じである。
Example 3 This tarpocharger is the same as the turbocharger of Example 1, except that the abradable material 1 is made of 60% dead volume of AI203 powder and 40% dead volume of BN powder. It is. d3, A1203 powder and BN
The powder is the same as that of Run 19+11.

く比較例11〉 このターボチャージャは、実施例1のターボチャージャ
と基本的に同一のものであるが、合金層84及び皮rI
tA層85を形戒せずに作成したものである。
Comparative Example 11 This turbocharger is basically the same as the turbocharger of Example 1, but the alloy layer 84 and the skin rI
The tA layer 85 was created without any formal restrictions.

く比較例12〉 このターボチャージャは、アブレーダブル材料としてZ
rO2・20Y203粉末を用いた以外は実施例1のタ
ーボチャージャと同一のものである。なa′3、Zr0
2・20Y203粉末は粒径10〜44μmの昭和電工
製であり、形或した皮膜層の気孔率は28%であった。
Comparative Example 12 This turbocharger uses Z as an abradable material.
The turbocharger was the same as that of Example 1 except that rO2.20Y203 powder was used. Na'3, Zr0
The 2.20Y203 powder was manufactured by Showa Denko and had a particle size of 10 to 44 μm, and the porosity of the formed film layer was 28%.

〈比較例13〉 このターボチャージャは、アブレーダブル材料としてN
i粉末75Wt%とグラファイト粉末25wt%とから
なるものを用いた以外は実施例1の夕〜ポチャージャと
同一のものである。なお、N:粉末は粒径10〜74μ
mであり、グラフ7イト粉末は粒径10〜30μmのパ
ーキン・エルマー製である。
<Comparative Example 13> This turbocharger uses N as an abradable material.
The material was the same as that of Example 1 except that 75 wt% of i powder and 25 wt% of graphite powder were used. In addition, N: Powder has a particle size of 10 to 74μ
Graph 7ite powder is manufactured by Perkin Elmer and has a particle size of 10 to 30 μm.

く比較例14〉 このターボチャージャは、7ブレ〜ダブル材利としてN
 i CrFeA l合金粉末94.5wt%とBN粉
末5.5wt%とからなるものを用いた以外は実施例1
のターボチャージレと同一のものである。なお、N i
 QrFeA l合金は、組或C「14%、Fe8.0
%、A!93.5%、BN5.5%、NiBaQ、粒径
45〜120timである。
Comparative Example 14> This turbocharger has N as a 7-brake to double material.
i Example 1 except that 94.5 wt% of CrFeAl alloy powder and 5.5 wt% of BN powder were used.
It is the same as the turbo charger. In addition, N i
QrFeAl alloy has composition C'14%, Fe8.0
%, A! 93.5%, BN5.5%, NiBaQ, particle size 45-120tim.

BN粉末は実施例1と同じものである。The BN powder is the same as in Example 1.

く評価〉 第4図に示すように、実施例1、2のターボチャージャ
は、たとえシャフト80tfi偏心していてターボロー
タ82が運転時に皮V層85に接触又は衝突しても、タ
ーボハウジング81の皮膜層85がターボロータ82に
よって容易に被削され、皮膜層85に創成面851を創
成するものであった。このため、このターボチャージレ
はターボロータ82の損傷を防止することができるもの
であった。
Evaluation> As shown in FIG. 4, in the turbochargers of Examples 1 and 2, even if the shaft 80tfi is eccentric and the turbo rotor 82 contacts or collides with the skin V layer 85 during operation, the film on the turbo housing 81 is The layer 85 was easily abraded by the turbo rotor 82, creating a generated surface 851 in the coating layer 85. Therefore, this turbo charger was able to prevent damage to the turbo rotor 82.

また、実施例1、2及び比較例11のターボチャージャ
を用いて、口−タ回転数10万「pmの  定した。こ
れにより浸れていると思われるものに条件下で単体性能
の評価として総合効率〈%〉を  ○、劣っていると思
われるものに×を付して総合測定した。結果を第1表に
示す。この結果から、  評価を下した。結果を第2表
に示す。第2表に示実施例1、2のターボチャージャは
比較例11のものと比べて効率が5〜6%向上している
ことがわかる。これは、第4図に示すように、創或面8
51がターポロータ82との問隙をはと/νどOにする
ものであるため、ガス漏れを最小限に食止めることがで
きるからである。
In addition, using the turbochargers of Examples 1 and 2 and Comparative Example 11, the engine rotation speed was set at 100,000 pm. Efficiency (%) was marked with ○, and those considered to be inferior were marked with ×.The results are shown in Table 1.Based on these results, an evaluation was made.The results are shown in Table 2. Table 2 shows that the efficiency of the turbochargers of Examples 1 and 2 is improved by 5 to 6% compared to that of Comparative Example 11.
This is because the gap between the tarp rotor 82 and the tarp rotor 82 is set to 0/v, so that gas leakage can be minimized.

ざらに、実施例1、3及び比較例12、13、14のタ
ーボチャージVを用いて、300hr運転中の弄音調査
、運転後の皮膜層の状態調査及び運転後のターボロータ
の状態調査を行なうとともに、運転後のターボロータの
重最減少〈g〉を測されるように、実施例1、3のター
ボチャージャは何等異常がなかった。一方、比較例12
、13、14のターボチャージャは、皮膜周の被削性が
悪いため、運転中にターポロータが接触するとぎに異音
を生じた。また、運転後の皮膜層の状態で(よ、比較例
12、13のターボチtノ−ジVは、皮膜図にターボロ
ー夕が接触するときに、皮膜図が削れるというよりも剥
がれてしまった。さらに、比較例13、14のターボチ
ャージャでは、皮膜層が腐蝕していた。また、比較例1
2〜14のターボチャージャは、運転後にロータ翼の変
形を生じ、かつ摩耗による重最減少もあった。
Roughly speaking, using the turbocharged V of Examples 1 and 3 and Comparative Examples 12, 13, and 14, we conducted a noise investigation during 300 hr operation, an investigation on the condition of the film layer after operation, and an investigation on the condition of the turbo rotor after operation. The turbochargers of Examples 1 and 3 had no abnormalities, as can be seen from the measurement of the maximum weight loss (g) of the turbo rotor after operation. On the other hand, Comparative Example 12
, No. 13, and No. 14 had poor machinability around the coating, so they produced abnormal noises when the tarpaulin rotor came into contact with them during operation. In addition, in the state of the coating layer after operation (for the turbochit Noge V of Comparative Examples 12 and 13, when the turbo rotor came into contact with the coating layer, the coating layer peeled off rather than being scraped). Furthermore, in the turbochargers of Comparative Examples 13 and 14, the coating layer was corroded.
For turbochargers 2 to 14, the rotor blades were deformed after operation, and the weight also decreased due to wear.

したがって、実施例1、2、3のターボチャージVは、
被削性の良好な皮膜層を備えており、ターボロータの損
傷を防止できるとともに、効率を向上できるものである
Therefore, the turbocharge V of Examples 1, 2, and 3 is
It has a coating layer with good machinability, which can prevent damage to the turbo rotor and improve efficiency.

[試験例] 次に、本発明を試験例により説明する。[Test example] Next, the present invention will be explained using test examples.

(1)第3表に組成を示すアブレーダブル材料を用いて
、実施例4、5及び比較例15〜20の試験片を作成し
、これらアブレーダブル材料の比較試験を行なった。
(1) Test pieces of Examples 4 and 5 and Comparative Examples 15 to 20 were prepared using abradable materials whose compositions are shown in Table 3, and comparative tests were conducted on these abradable materials.

各試験片は、S45(Jjの平板の上にまず前記NiC
r八1合金を下地材として0.1mmの厚さでプラズマ
溶則し、その上に各アブレーダブル材料を1mmの厚さ
でプラズマ溶射することにより得た。なお、Zr02・
8YzO311末、A1203粉末、BN粉末、グラフ
ァイト粉末は、前記と同じものである。マイカ粉末は粒
径35〜45μ汎のln和電工製である。なお、Zr0
2、A203以外の添加材N (BN粉末、グライファ
イト粉末、マイカ粉末)は、積IWj4M造をもつもの
ばかりであり、容易にそれ自体分離する性質をもら、皮
膜層の被削性が良好になることを期待したものである。
Each test piece was first coated with the NiC on a flat plate of S45 (Jj).
The R81 alloy was plasma melted to a thickness of 0.1 mm as a base material, and each abradable material was plasma sprayed to a thickness of 1 mm thereon. In addition, Zr02・
8YzO311 powder, A1203 powder, BN powder, and graphite powder are the same as described above. The mica powder is manufactured by ln Wadenko and has a particle size of 35 to 45μ. In addition, Zr0
2. All of the additives N other than A203 (BN powder, graphite powder, mica powder) have a product IWj4M structure, and have the property of easily separating themselves, resulting in good machinability of the coating layer. This is what I expected to happen.

実施例4、5及び比較例15〜20の各試験片にお(プ
る皮膜周の被剛性を評価した。評価は、第5図に示すよ
うに、各試験片の上でターボロータと同材質のインコネ
ル製リング90を面負荷150g/mm2の荷重W、回
転数100Orpm、回転ロ、1間1分の条件で図中の
矢印の方向に回転させることにより行なった。そして、
リング90によって各試験片の皮膜層が削られた深さを
被削深さ(mm>とし、相手攻撃性をリング摩耗m(m
q)として測定した。結果を第6図に示す。第6図から
、実施例4、5の試験片におけるBN入りの皮膜層は、
削られやすく好ましいことがわかる。
The rigidity around the coating was evaluated on each of the test pieces of Examples 4 and 5 and Comparative Examples 15 to 20.As shown in The test was carried out by rotating a ring 90 made of Inconel in the direction of the arrow in the figure under the conditions of a surface load W of 150 g/mm2, a rotation speed of 100 Orpm, and a rotation time of 1 minute for 1 minute.
The depth to which the coating layer of each test piece was scraped by the ring 90 is defined as the cutting depth (mm>), and the aggressiveness against the opponent is defined as the ring wear m (mm).
q). The results are shown in Figure 6. From FIG. 6, the film layer containing BN in the test pieces of Examples 4 and 5 is as follows:
It can be seen that it is easy to scrape and is preferable.

一方、比較例15〜20の試験片におけるグラフ7イト
やマイ力入りの皮膜層又は酸化物のみで形成された皮膜
層は、被削深ざがQmmに近く、かつリング摩耗最が大
きいため、好ましくないことがわかる。
On the other hand, in the test pieces of Comparative Examples 15 to 20, the coating layer containing graphite or mechanical force or the coating layer formed only with oxide had a cutting depth close to Qmm and a maximum ring wear. I know it's not good.

また、第7図に実施例4、5及び比較例15〜20にお
ける各試験片の皮膜層の硬さを測定した結果を示す。測
定は5kCIの荷重によるビツカース硬さにより求めた
。ざらに、第8図に比較例15の試験片の400倍の走
査型電子顕@鏡(SEM〉写真、第9図に比較例17の
試験片のSEX写真、第10図に実施例4の試験片のS
EM写真、第11図に比較例20の試験片のSEM写真
を示す。これらの結果から、実施例4、5の試験片にお
けるBN入りの皮膜層は、組織中にもBNか存在して皮
膜層の硬さも小さく、良好な被削性であることがうかが
える。また、このBN入りの皮膜層は、BNが酸化物で
ないためまわりの酸化物との濡性が悪く、かつモース硬
度1〜2と柔かいので、粒子同士の結合力が弱く、削ら
れ易いことがわかる。一方、第9図より、比較例17の
試験片にcBGノるグラフ/イト入りの皮膜層は、溶則
中にグラフ7イトが燃焼してしまい、組織中にほとんど
グラフ?イトが見られないのがわかる。また、マイ力は
、主成分がSiO2、AI203であり、混合したアル
ミナ等と同じ酸化物であるため粒子同士の濡性もJ:<
、かつBNに比べてそれ自体硬いので、比較的強固な皮
膜層を形成しているようである。このため、比較例19
、20の試験片にJUGプるマイ力入りの皮膜層は、他
の比較例の試験片と比べて硬く、被剛性が悪いようであ
る。
Moreover, FIG. 7 shows the results of measuring the hardness of the film layer of each test piece in Examples 4 and 5 and Comparative Examples 15 to 20. The measurement was based on the Vickers hardness under a load of 5 kCI. Roughly speaking, Fig. 8 shows a 400x scanning electron microscope (SEM) photo of the test piece of Comparative Example 15, Fig. 9 shows an SEX photo of the test piece of Comparative Example 17, and Fig. 10 shows the SEX photo of the test piece of Example 4. S of test piece
EM Photograph: FIG. 11 shows an SEM photograph of the test piece of Comparative Example 20. From these results, it can be seen that the coating layer containing BN in the test pieces of Examples 4 and 5 has BN also present in the structure, the hardness of the coating layer is small, and the coating layer has good machinability. In addition, this BN-containing film layer has poor wettability with surrounding oxides because BN is not an oxide, and is soft with a Mohs hardness of 1 to 2, so the bonding force between particles is weak and it is easily scraped. Recognize. On the other hand, as shown in FIG. 9, in the film layer containing graphite/cBG on the test piece of Comparative Example 17, the graphite was burned during melting, and almost no graphite was present in the structure. I can see that I can't see it. In addition, since the main components of Myiroku are SiO2 and AI203, which are the same oxides as the mixed alumina, etc., the wettability of the particles is also J:<
, and since it is itself harder than BN, it seems to form a relatively strong film layer. For this reason, Comparative Example 19
, 20 test pieces were harder and seemed to have poor rigidity compared to the test pieces of other comparative examples.

(2)被削性及び嗣サーマルショック性からBNの最適
値を試験した。
(2) The optimum value of BN was tested from the viewpoint of machinability and thermal shock properties.

く被削性からの試験〉 上記(1)の試験と同様にして、50〜90休偵%のZ
rO2・8Y203又はA I 2 03と10〜50
休積%のBNとからなる皮v4層をもつ試験片を用意し
た。そして、各試験片における皮膜層の被削深さ(mm
)及びリング摩耗ffl(mc+)を上記(1)の試験
と同様に測定した。結果を第]2図に示す。第12図か
らわかるように、Z「O2・8Y2 03系の皮膜層も
AI203系の皮膜層も8Nの量が多いはど被削性が良
好となっていく。したがって、被削性のことのみを考慮
すると、BNは多い方がよいと考えられる。
Test from machinability> In the same manner as the test in (1) above, Z
rO2・8Y203 or AI203 and 10-50
A test piece having a skin v4 layer consisting of BN with a dead volume % was prepared. Then, the cutting depth of the coating layer in each test piece (mm
) and ring wear ffl(mc+) were measured in the same manner as in the test (1) above. The results are shown in Figure 2. As can be seen from Figure 12, the greater the amount of 8N in both the Z'O2.8Y203 series coating layer and the AI203 series coating layer, the better the machinability becomes. Considering this, it is considered that it is better to have a larger number of BNs.

く耐サーマルッショク性からの試験〉 BNを含んだ皮ll! Iffiの嗣サーマルッショク
性を熱サイクル試験により測定した。まず、上記(1〉
の試験と同様にして、50〜100体積%のZrO2・
8Y2 03又はAI203とO−y50休積%のBN
とからなる皮膜層をもつ試験片を用意した。そして、1
サイクルとして、各試験片を02−C2口2バーナで3
2秒間・約1000℃まで加熱し、これらを水中に入れ
て急冷した。皮膜層の一部又は全部が剥離又は脱落する
までサイクルを繰返し、剥離等までのサイクル数で耐リ
“−マルショック性を評価した。なお、確認は50サイ
クル毎に行い、最高2000ナイクルまでとした。
Tests from thermal shock resistance> Skin containing BN! The thermal shock properties of Iffi were measured by a thermal cycle test. First, the above (1>
In the same manner as in the test, 50-100% by volume of ZrO2.
8Y2 03 or AI203 and O-y50 idle% BN
A test piece with a film layer consisting of was prepared. And 1
As a cycle, each specimen was
They were heated to about 1000° C. for 2 seconds and then quenched in water. The cycle was repeated until part or all of the film layer peeled off or fell off, and the thermal shock resistance was evaluated based on the number of cycles until peeling.The check was performed every 50 cycles, and the maximum resistance was 2,000 nicles. did.

結果を第13図に示す。第13図からわかるように、耐
サーマルショック性は、BNが5休積%程度から向上し
、25休積%のときに最高1直を示し、45体積%程度
から低下していく。そして、50体積%では200サイ
クル未満で剥離を生じた。
The results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 13, the thermal shock resistance improves when BN is about 5% by volume, reaches a maximum of 1 shift when BN is about 25% by volume, and decreases from about 45% by volume. At 50% by volume, peeling occurred in less than 200 cycles.

上記被削性及び酎サーマルショック性からの試験より、
第12図及び第13図に示されるように、5〜45休積
%のBNが被削性、耐サーマルショック性から考えて有
効な皮膜層を形或できると確認できた。また、酸化物と
しては、Zr02・8Y203の方がAI203よりも
被削性、耐サマルショック性に優れていると考えられる
From the above machinability and thermal shock tests,
As shown in FIGS. 12 and 13, it was confirmed that 5 to 45 percent dead volume BN can form an effective film layer in terms of machinability and thermal shock resistance. Moreover, as for the oxide, Zr02.8Y203 is considered to be superior to AI203 in machinability and thermal shock resistance.

(3)本充明に係る8N入り皮膜層と、従来技術である
米国特許No.4269903のボーラスな皮膜層とを
用いて被削性及び耐サーマルショック性の比較試験を行
なった。
(3) The 8N-containing film layer according to the present invention and the prior art US Patent No. A comparative test of machinability and thermal shock resistance was conducted using a bolus film layer of 4269903.

上記(1〉の試験と同様にして、50〜90体偵%のZ
rO2・8Y203又はAI203と10〜50休積%
のBNとからなる皮膜層をもつ試験片を用意した。また
、気孔率20〜33%のボラスなZrO2・20Y20
3を皮膜層としてもつ試験片も用意した。各試験片の気
孔率(%)を同一軸上に合わせて、各試験片の被削深さ
(mm)及びリング摩耗f!(mg>を測定した。結果
を第14図に示す。第14図に示されるように、NO.
4269903のBNを含まないボーラスな皮膜層より
、本発明に係るBN入りの皮膜居の方が同様の気孔率に
おいて被削性が良好であることがわかる。この理由は、
本発明に係る皮膜層は、構戒するジルコニア等の酸化物
の粒界に柔かくかつ積層@造をもつBNが存在すること
によると考えられる。
In the same way as the test (1) above, Z of 50-90%
rO2・8Y203 or AI203 and 10-50% dead volume
A test piece having a film layer consisting of BN and BN was prepared. In addition, bolus ZrO2 20Y20 with a porosity of 20 to 33%
A test piece having No. 3 as a film layer was also prepared. The porosity (%) of each test piece is aligned on the same axis, and the cutting depth (mm) and ring wear f of each test piece are measured. (mg>). The results are shown in FIG. 14. As shown in FIG. 14, NO.
It can be seen that the coating layer containing BN according to the present invention has better machinability than the bolus coating layer of No. 4269903 that does not contain BN at the same porosity. The reason for this is
It is thought that the film layer according to the present invention is due to the presence of soft BN having a laminated structure in the grain boundaries of the oxide such as zirconia.

また、上記(2)の試験と同様に行った熱ナイクル試験
の結果を第15図に示す。第15図に示されるように、
8N入りの皮膜層は、20〜33%気孔率において、B
Nを含まない皮nQ唐よりも耐サーマルショック性がよ
い。一方、第14図によると気孔率が40%を越えれば
BNを含まない皮膜層でも被削性が高くなるが、そのよ
うな場合の耐り゛−マルショック性は第15図に示され
るJ;うに極端に悪くなり実用に耐えることはできない
Further, the results of a thermal cycle test conducted in the same manner as the test (2) above are shown in FIG. As shown in Figure 15,
The film layer containing 8N has B at a porosity of 20 to 33%.
It has better thermal shock resistance than N-free skin nQ-tang. On the other hand, according to Fig. 14, if the porosity exceeds 40%, the machinability becomes high even in a film layer that does not contain BN, but the marshock resistance in such a case is as shown in Fig. 15. ; The sea urchin becomes extremely bad and cannot be put to practical use.

したがって、本発明に係るBN入りの皮膜層は、従来の
ボーラスな皮膜眉よりも被削性及び耐り゛−マルショッ
ク性に優れている。
Therefore, the BN-containing coating layer according to the present invention has better machinability and malshock resistance than the conventional bolus coating layer.

(4〉本発明に係るBN入りの皮膜層と、従来技術であ
る特開昭49−18085及び米国特許No.4405
284に見られるようなNiを中心とする金属系の皮膜
層とを用いて腐蝕性の比較試験を行なった。
(4> BN-containing film layer according to the present invention and the prior art disclosed in JP-A-49-18085 and U.S. Patent No. 4405)
A comparative corrosion test was conducted using a metal-based film layer mainly made of Ni such as that seen in No. 284.

上記(1)の試験と同様にして、75体積%のZrO2
又はAI203と25休積%のBNとからなる皮膜層を
もつ試験片を用意した。また、N1とグラフ?イトとか
らなる皮IIi層をもつ試験片及びN + CrFeA
 I合金とBNとからなる皮膜層をもつ試験片も用意し
た。ここに、Niとグラフ7イトとからなる皮膜層は、
前記比較例13で用いたアブレーダブル材料を使用して
形成したものである。また、N i CrFeA +合
金とBNとからなる皮膜層は、比較例14で用いたアブ
レダブル材利を使用して形成したものである。各試験片
を1000℃に保持した大気炉中に保持し、適時これら
の重量を測定して重量変化(mQ>により酸化の度合を
測定した。結果を第16図に示す。第16図に示される
ように、酸化物とBNとからなる皮膜層をもつ試験片は
1000’Cの高温下でも重量変化はなく、酸化等の問
題は生じていない。一方、従来のNi系皮膜層をもつ試
験片は、酸化が進んでいるため、時間とともに重量が増
大している。
In the same manner as the test (1) above, 75% by volume of ZrO2
Alternatively, a test piece having a film layer consisting of AI203 and 25% dead volume BN was prepared. Also, N1 and graph? A test piece with a skin IIi layer consisting of
A test piece with a film layer made of I alloy and BN was also prepared. Here, the film layer consisting of Ni and graphite is
It was formed using the abradable material used in Comparative Example 13 above. Further, the film layer made of the NiCrFeA+ alloy and BN was formed using the abradable material used in Comparative Example 14. Each test piece was kept in an atmospheric furnace maintained at 1000°C, and their weight was measured at appropriate times to determine the degree of oxidation based on the weight change (mQ>. The results are shown in Figure 16. As can be seen, the test piece with a film layer consisting of oxide and BN did not change in weight even at a high temperature of 1000'C, and no problems such as oxidation occurred.On the other hand, the test piece with a conventional Ni-based film layer The pieces are increasing in weight over time due to advanced oxidation.

したがって、本発明に係るBN入りの皮膜層は、従来の
Ni系皮膜層と比べて腐蝕性において心配する必要がな
い。
Therefore, the BN-containing film layer according to the present invention does not need to be worried about corrosion compared to the conventional Ni-based film layer.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の相対移動装置は、固定部
材の可動部材と近接する部分が溶則により形或され、六
方品窒化ホウ素粉末5〜45体積%と残部酸化物粉末と
からなり、かつ可動部材によって被削されて創成された
Ω1成面をもつ皮膜層を具備しているため、高温下にお
いても被剛性に侵れたものである。したがって、本発明
の相対移動装置は、可動部材が損傷されにくく、かつ高
温下で長時間使用する場合においても皮膜層が剥離、脱
落又は腐食することなく、可動部材と固定部材との間隙
をOに近くすることができ、効率及び寿命に優れたもの
である。
[Effects of the Invention] As detailed above, in the relative displacement device of the present invention, the portion of the fixed member adjacent to the movable member is shaped by the melting rule, and contains 5 to 45 volume % of hexagonal boron nitride powder and the remainder oxidized. Since it has a coating layer with a Ω1-formed surface created by cutting with a movable member, it is resistant to rigidity even at high temperatures. Therefore, in the relative displacement device of the present invention, the movable member is less likely to be damaged, and even when used for a long time at high temperatures, the film layer does not peel, fall off, or corrode, and the gap between the movable member and the fixed member is reduced. It has excellent efficiency and long life.

4.図面の簡単な説明 第1図は実施例のターボチャージャにおける部分断面図
である。第2図、第3図及び第4図は実施例のターボチ
ャージャにおける一部拡大断而図である。第5図は試験
片の試験方法を示す斜視図である。第6図及び第7図は
実施例及び比較例の特性を比較する特性図である。第8
図、第9図及び第11図は比較例の試験片の顕微鏡写真
である。
4. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial sectional view of a turbocharger according to an embodiment. FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are partially enlarged diagrams of the turbocharger of the embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing the test method for the test piece. FIG. 6 and FIG. 7 are characteristic diagrams comparing the characteristics of the example and the comparative example. 8th
9 and 11 are microscopic photographs of test pieces of comparative examples.

第10図は実施例の試験片の顕微鏡写真である。FIG. 10 is a microscopic photograph of the test piece of the example.

第12図及び第13図は本発明に係るBNの範囲におけ
る特性図である。第14図、第15図及び第16図は実
施例と比較例との特性を比較する特性図である。第17
図及び第18図は本発明の作用の埋山を示す模式断面図
、第19図は従来の作用の理由を示ず模式断而図である
。第20図は従来のターボチャージャの断面図である。
FIGS. 12 and 13 are characteristic diagrams in the BN range according to the present invention. FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 16 are characteristic diagrams comparing the characteristics of the example and the comparative example. 17th
18 and 18 are schematic cross-sectional views showing the hidden features of the function of the present invention, and FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the reason for the conventional function. FIG. 20 is a sectional view of a conventional turbocharger.

82・・・ターボロータ(可動部材) 81・・・ターボハウジング(固定部材〉P・・・近接
する部分 85・・・皮膜層   851・・・創或而特許出願人 代理人 トヨタ自動車株式会社 弁理士大川宏 851・・・創仮面 第5図 第6図 300 200 100 80 60 40 20 O リング摩耗量 (mg) 第7図 口比較例No. 第12図 第13図 区運Z102・8Y203 口AI203 O 5 l0 2S 40 45 50 BN (vol%) 0 第14図 第16図 100 時間 (}tr) 200 300 第18図 第15図 10vol%BN 気孔率 (%) 手  続  補  正  m<方  式)平或2年 1
月12日 第20図 1.事件の表示 平IR1年特許願iI233845号 2.発明の名称 相対移動装璽 3.補正をする者 事件との関係   特許出願人 愛知県豊田市トヨタ町1番地 (320) トヨタ自動車株式会社 代表者  佐々木 紫 郎 4.代理人 〒450愛知県名古屋市中村区名駅3丁目3番の4平或
1年12月11日 6.補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 7.補正の内容 (1)明細書の第29ページ第10行に「試験片の顕微
鏡写真」とあるを「試験片の粒子構造を示す顕微鏡写真
」と補正する。
82... Turbo rotor (movable member) 81... Turbo housing (fixed member) P... Adjacent portion 85... Film layer 851... Patent attorney Toyota Motor Corporation Hiroshi Shiokawa 851...Creation Mask Figure 5 Figure 6 300 200 100 80 60 40 20 O-ring wear amount (mg) Figure 7 Mouth Comparison Example No. Figure 12 Figure 13 Kuun Z102/8Y203 Mouth AI203 O 5 l0 2S 40 45 50 BN (vol%) 0 Fig. 14 Fig. 16 100 Time (}tr) 200 300 Fig. 18 Fig. 15 10 vol% BN Porosity (%) Procedure Correction m< method) Heian 2nd year 1
Month 12th Figure 20 1. Indication of the incident IR1 year patent application iI233845 2. Name of the invention: Relative movement seal 3. Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant: 1 (320) Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture Representative of Toyota Motor Corporation Shiro Sasaki 4. Agent Address: 4 Hira, 3-3 Meieki, Nakamura-ku, Nagoya, Aichi Prefecture 450 December 11, 2016 6. Column 7 for a brief explanation of the drawings in the specification to be amended. Contents of the amendment (1) On page 29, line 10 of the specification, the phrase "microphotograph of the test piece" is amended to read "microphotograph showing the grain structure of the test piece."

(2〉明細書の第29ページ第11行に「試験片の顕微
鏡写真」とあるを「試験片の粒子構造を示す顕微鏡写真
」と補正する。
(2> In the 29th page, line 11 of the specification, the phrase "microphotograph of the test piece" is corrected to "microphotograph showing the grain structure of the test piece."

以  上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高温下で近接して相対的に移動する可動部材と固
定部材とをもつ相対移動装置であつて、前記固定部材の
前記可動部材と近接する部分は、溶射により形成され、
六方晶窒化ホウ素粉末5〜45体積%と残部酸化物粉末
とからなり、かつ該可動部材によって被削されて創成さ
れた創成面をもつ皮膜層を具備することを特徴とする相
対移動装置。
(1) A relative movement device having a movable member and a fixed member that move relatively close to each other under high temperature, wherein a portion of the fixed member that is close to the movable member is formed by thermal spraying,
1. A relative displacement device comprising a film layer comprising 5 to 45% by volume of hexagonal boron nitride powder and the balance oxide powder, and having a generated surface created by being cut by the movable member.
JP23384589A 1989-09-08 1989-09-08 Relative moving device Pending JPH0396601A (en)

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DE69010122T DE69010122T2 (en) 1989-09-08 1990-09-07 Removable material for a turbomachine.
EP90309851A EP0416954B1 (en) 1989-09-08 1990-09-07 Abradable material for a turbo machine

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012004A1 (en) * 1993-10-29 1995-05-04 United Technologies Corporation Plasma sprayed abradable seals for gas turbine engines
JP2017179542A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 トヨタ自動車株式会社 Powder for spray coating, and film deposition method of abradable sprayed coating using the same
JPWO2016135973A1 (en) * 2015-02-27 2018-01-18 三菱重工業株式会社 Supercharger manufacturing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943265A (en) * 1982-08-09 1984-03-10 ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン Sealing method seal structure
JPH01111857A (en) * 1987-10-27 1989-04-28 Nippon Steel Corp Ceramic composition for flame spraying

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943265A (en) * 1982-08-09 1984-03-10 ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン Sealing method seal structure
JPH01111857A (en) * 1987-10-27 1989-04-28 Nippon Steel Corp Ceramic composition for flame spraying

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012004A1 (en) * 1993-10-29 1995-05-04 United Technologies Corporation Plasma sprayed abradable seals for gas turbine engines
EP0725842A1 (en) * 1993-10-29 1996-08-14 United Technologies Corporation Plasma sprayed abradable seals for gas turbine engines
JPWO2016135973A1 (en) * 2015-02-27 2018-01-18 三菱重工業株式会社 Supercharger manufacturing method
JP2017179542A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 トヨタ自動車株式会社 Powder for spray coating, and film deposition method of abradable sprayed coating using the same

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