JPH06212455A - チタン−アルミニド金属間相からなる高負荷性被覆構造部材 - Google Patents
チタン−アルミニド金属間相からなる高負荷性被覆構造部材Info
- Publication number
- JPH06212455A JPH06212455A JP5039440A JP3944093A JPH06212455A JP H06212455 A JPH06212455 A JP H06212455A JP 5039440 A JP5039440 A JP 5039440A JP 3944093 A JP3944093 A JP 3944093A JP H06212455 A JPH06212455 A JP H06212455A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- structural member
- nickel
- base alloy
- soldered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
- B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
- B23K35/325—Ti as the principal constituent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
- Y10T428/12028—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
- Y10T428/12028—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
- Y10T428/12049—Nonmetal component
- Y10T428/12056—Entirely inorganic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、特にピストンエンジン、ガスター
ビンおよび廃ガスターボチヤージヤー用の金属間相チタ
ン−アルミニドからなる、酸化及び摩耗に対して安定性
を有し、改良された接着性を有する高負荷性被覆構造部
材料を得る。 【構成】 この構造部材は、少なくともその熱腐食損傷
および／または摩耗損傷を受ける表面部分に、ハンダ付
け可能なニツケル基合金からなる真空ハンダ付けされた
箔で被覆する。０．１〜０．４mmの被覆厚さで充分なこ
とがわかった。ハンダ付けされた箔を構成するニツケル
基合金は好ましくは１１８０℃以下の融点を有する。
ビンおよび廃ガスターボチヤージヤー用の金属間相チタ
ン−アルミニドからなる、酸化及び摩耗に対して安定性
を有し、改良された接着性を有する高負荷性被覆構造部
材料を得る。 【構成】 この構造部材は、少なくともその熱腐食損傷
および／または摩耗損傷を受ける表面部分に、ハンダ付
け可能なニツケル基合金からなる真空ハンダ付けされた
箔で被覆する。０．１〜０．４mmの被覆厚さで充分なこ
とがわかった。ハンダ付けされた箔を構成するニツケル
基合金は好ましくは１１８０℃以下の融点を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
よる、チタン−アルミニド金属間相からなる高負荷性被
覆構造部材に関する。
よる、チタン−アルミニド金属間相からなる高負荷性被
覆構造部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、金属間相ＴｉＡｌ（アルミニウム
４４〜４８原子％を含有するチタン−アルミニド）を基
材とする工作材料が、その良好な技術的性質のために、
例えばピストンモーターまたはガスタービン用の可動部
材として益々重要となっている。ＴｉＡｌ−工作材料
は、チタン合金と比較して、特に低い重量、高いクリー
プ強度、良好な熱膨張値および良好な熱伝動度を有して
いる。約３００MPa の伸び限界値は約７００℃までの作
業温度でほとんど低下しないので、ＴｉＡｌ工作材料は
重量に関して公知のニツケル超合金と同様に同じ特殊な
強さを有している。従って、原則的にはＴｉＡｌ工作材
料からなる部材は、作業温度が約７００℃までであり、
その部材が低重量を有していなければならないようなす
べての使用目的に適している。
４４〜４８原子％を含有するチタン−アルミニド）を基
材とする工作材料が、その良好な技術的性質のために、
例えばピストンモーターまたはガスタービン用の可動部
材として益々重要となっている。ＴｉＡｌ−工作材料
は、チタン合金と比較して、特に低い重量、高いクリー
プ強度、良好な熱膨張値および良好な熱伝動度を有して
いる。約３００MPa の伸び限界値は約７００℃までの作
業温度でほとんど低下しないので、ＴｉＡｌ工作材料は
重量に関して公知のニツケル超合金と同様に同じ特殊な
強さを有している。従って、原則的にはＴｉＡｌ工作材
料からなる部材は、作業温度が約７００℃までであり、
その部材が低重量を有していなければならないようなす
べての使用目的に適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＴｉＡｌ−工作材料は
酸化に対する安定性および摩擦作用下での摩耗に対する
抵抗性が少ないという欠点がある。実際には既に、Ｔｉ
Ａｌ−工作材料にニオブを合金化することにより耐酸化
性の低い欠点を改善することが試みられたが、例えばニ
ツケル超合金の耐久性に到達することはできない。更
に、ニオブの合金化にはＴｉＡｌ−工作材料の高騰を伴
う。摩耗に対する抵抗性を高めるために、例えば２ホウ
化チタンからなる粒子を工作材料に添加することが知ら
れている。このために工作材料は粉末冶金法によって製
造されなければならない。このことは技術的に費用がか
かり高価になる。更にこの製造方法では、硬質材料粒子
が、耐摩耗性を高めなければならない部材の表面にだけ
でなく、工作材料全体の中または部材の中にも存在する
ことになる。また、硬質材料粒子の浸潤させた工作材料
の、例えば次のカツテイングのような次の加工は明らか
に悪化される。
酸化に対する安定性および摩擦作用下での摩耗に対する
抵抗性が少ないという欠点がある。実際には既に、Ｔｉ
Ａｌ−工作材料にニオブを合金化することにより耐酸化
性の低い欠点を改善することが試みられたが、例えばニ
ツケル超合金の耐久性に到達することはできない。更
に、ニオブの合金化にはＴｉＡｌ−工作材料の高騰を伴
う。摩耗に対する抵抗性を高めるために、例えば２ホウ
化チタンからなる粒子を工作材料に添加することが知ら
れている。このために工作材料は粉末冶金法によって製
造されなければならない。このことは技術的に費用がか
かり高価になる。更にこの製造方法では、硬質材料粒子
が、耐摩耗性を高めなければならない部材の表面にだけ
でなく、工作材料全体の中または部材の中にも存在する
ことになる。また、硬質材料粒子の浸潤させた工作材料
の、例えば次のカツテイングのような次の加工は明らか
に悪化される。
【０００４】電気メツキ法または金属スプレー法、例え
ばプラズマスプレー法により、損傷を受けた表面部分に
ＴｉＡｌ−工作材料を金属被覆することは、基質材料へ
の金属被覆の接着性が少ないので実際には大抵うまく行
かず、従ってこの金属被は大きな負荷を受けると屡々剥
れる。
ばプラズマスプレー法により、損傷を受けた表面部分に
ＴｉＡｌ−工作材料を金属被覆することは、基質材料へ
の金属被覆の接着性が少ないので実際には大抵うまく行
かず、従ってこの金属被は大きな負荷を受けると屡々剥
れる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、その表面被覆
が酸化および摩耗に対して大きな安定性を有し、基質材
料に対して公知の被覆よりも改良された接着性を有する
ような、金属間相チタン−アルミニドを基材とする高負
荷性被覆構造部材を作るという課題に基づいている。
が酸化および摩耗に対して大きな安定性を有し、基質材
料に対して公知の被覆よりも改良された接着性を有する
ような、金属間相チタン−アルミニドを基材とする高負
荷性被覆構造部材を作るという課題に基づいている。
【０００６】上記課題は、本発明によれば、請求項１の
特徴事項によって解決される。
特徴事項によって解決される。
【０００７】驚くべきことに、本発明により被覆され
た、チタン−アルミニドからなる構造部材の表面は、酸
化および摩耗に対して、処理されていない工作材料の表
面よりも本質的に大きな抵抗性を有していることがわか
った。この被覆された構造部材は約９００℃の温度まで
耐酸化性を示し、トリボロジカル負荷を与えたときに耐
摩耗性が本質的に改善される。このことは、例えばエン
ジンオイルのような潤滑剤の作用下の滑り工程において
約２００℃の温度までの構造部材の使用範囲、および約
７００℃の温度までの高温での使用範囲に対応してい
る。これらの使用目的に対して従来は、特に硬質の合
金、例えばステリツトまたはトリバロイ合金からなる表
面層および被覆を摩耗保護層として有している通常の工
作材料からなる構造部材が使用されて来た。
た、チタン−アルミニドからなる構造部材の表面は、酸
化および摩耗に対して、処理されていない工作材料の表
面よりも本質的に大きな抵抗性を有していることがわか
った。この被覆された構造部材は約９００℃の温度まで
耐酸化性を示し、トリボロジカル負荷を与えたときに耐
摩耗性が本質的に改善される。このことは、例えばエン
ジンオイルのような潤滑剤の作用下の滑り工程において
約２００℃の温度までの構造部材の使用範囲、および約
７００℃の温度までの高温での使用範囲に対応してい
る。これらの使用目的に対して従来は、特に硬質の合
金、例えばステリツトまたはトリバロイ合金からなる表
面層および被覆を摩耗保護層として有している通常の工
作材料からなる構造部材が使用されて来た。
【０００８】本発明によれば、先づ、作動中に特に熱腐
食損傷および／または摩耗損傷を受ける構造部材の表面
に、ニツケル基合金からなる真空ハンダ付けした層を施
す。工作材料への該合金の真空中でのハンダ付けは公知
の方法によって行われる。合金の良合なハンダ付けを確
実に行うために、融点が１１８０℃以下の合金を使用す
ればよいことがわかった。高い融点を有するニツケル基
合金の場合には、真空中でのハンダ付けの場合には、工
作材料と合金との間の非常に烈しく経過する反応過程の
ために、工作材料と良く接着したハンダ被覆が得られな
い。
食損傷および／または摩耗損傷を受ける構造部材の表面
に、ニツケル基合金からなる真空ハンダ付けした層を施
す。工作材料への該合金の真空中でのハンダ付けは公知
の方法によって行われる。合金の良合なハンダ付けを確
実に行うために、融点が１１８０℃以下の合金を使用す
ればよいことがわかった。高い融点を有するニツケル基
合金の場合には、真空中でのハンダ付けの場合には、工
作材料と合金との間の非常に烈しく経過する反応過程の
ために、工作材料と良く接着したハンダ被覆が得られな
い。
【０００９】実際に被覆された構造部材を使用する際に
は、構造部材または構造部材の選択された表面部分を酸
化および摩耗から保護するためには、０．１〜０．４mm
の被覆厚さで充分なことがわかった。従って、通常容易
に取扱できるハンダ箔を使用することができ、正確に加
工すべき表面にも一定の研削量を施すことができる。ハ
ンダ箔を構成するニツケル基合金は、同様に市販の公知
のものである。ニツケル主成分の外に、クロム１〜１９
重量％、ホウ素１〜３．５重量％、ケイ素１〜１０重量
％、リン１〜１１重量％および炭素０．１〜０．７重量
％を含有するハンダ箔を使用するのが好ましい。ハンダ
付けされた層の酸化および摩耗に対する抵抗性を更に向
上させるために、ニツケル基合金に更にマンガン１〜３
５重量％およびタングステン１〜１２重量％を添加する
ことができる。
は、構造部材または構造部材の選択された表面部分を酸
化および摩耗から保護するためには、０．１〜０．４mm
の被覆厚さで充分なことがわかった。従って、通常容易
に取扱できるハンダ箔を使用することができ、正確に加
工すべき表面にも一定の研削量を施すことができる。ハ
ンダ箔を構成するニツケル基合金は、同様に市販の公知
のものである。ニツケル主成分の外に、クロム１〜１９
重量％、ホウ素１〜３．５重量％、ケイ素１〜１０重量
％、リン１〜１１重量％および炭素０．１〜０．７重量
％を含有するハンダ箔を使用するのが好ましい。ハンダ
付けされた層の酸化および摩耗に対する抵抗性を更に向
上させるために、ニツケル基合金に更にマンガン１〜３
５重量％およびタングステン１〜１２重量％を添加する
ことができる。
【００１０】ニツケル基合金は、主成分のニツケルの外
に、クロム６．５重量％、ケイ素４．５重量％、ホウ素
３重量％および鉄２．５重量％を含有するハンダ箔とし
て使用するのが好ましい（ドイツではL-NiCr7Si5Fe3B3/
L-Ni2 の商品名で、また米国ではASTM/AWS B-Ni2の規格
表示で公知のものである）。この合金の融点は約１００
０℃である。
に、クロム６．５重量％、ケイ素４．５重量％、ホウ素
３重量％および鉄２．５重量％を含有するハンダ箔とし
て使用するのが好ましい（ドイツではL-NiCr7Si5Fe3B3/
L-Ni2 の商品名で、また米国ではASTM/AWS B-Ni2の規格
表示で公知のものである）。この合金の融点は約１００
０℃である。
【００１１】クロム１３重量％およびリン１０重量％を
含有する（融点８９０℃）またはリン１１重量％だけを
含有する（融点８７５℃）ニツケル基合金（商品名また
は規格表示：L-NiCr13P10 およびL-NiP11 またはB-Ni7
およびN-Ni6 ）もハンダ箔として特に適している。
含有する（融点８９０℃）またはリン１１重量％だけを
含有する（融点８７５℃）ニツケル基合金（商品名また
は規格表示：L-NiCr13P10 およびL-NiP11 またはB-Ni7
およびN-Ni6 ）もハンダ箔として特に適している。
【００１２】特に、工作材料上に形成された層の耐摩耗
性を高めるために、好ましくは、ニツケル基合金に更に
炭化タングステン又は他の硬質材料または硬質合金を、
粒径約１０〜５０μm で１０〜２０容量％の量で添加す
ることができる。
性を高めるために、好ましくは、ニツケル基合金に更に
炭化タングステン又は他の硬質材料または硬質合金を、
粒径約１０〜５０μm で１０〜２０容量％の量で添加す
ることができる。
【００１３】工作材料上で合金をハンダ付けするときに
得られる層の組成については正確に記載することができ
ない。恐らく、例えばＮｉＡｌおよびＮｉ3 Ａｌからな
る特に耐酸化性の相および例えばケイ化クロムおよびケ
イ化チタンおよび／またはホウ化クロムおよびホウ化チ
タンからなる特に耐摩耗性の相が層の中に存在する。本
発明を実施例によって以下に更に詳しく説明する。
得られる層の組成については正確に記載することができ
ない。恐らく、例えばＮｉＡｌおよびＮｉ3 Ａｌからな
る特に耐酸化性の相および例えばケイ化クロムおよびケ
イ化チタンおよび／またはホウ化クロムおよびホウ化チ
タンからなる特に耐摩耗性の相が層の中に存在する。本
発明を実施例によって以下に更に詳しく説明する。
【００１４】
例１ アルミニウム４５原子％およびクロム３原子％のチタン
−アルミニド鋳造ブロツクから、火花腐食により100 ×
35×7 mmの寸法の板を切り取り、側面をすべて研磨し
た。この板の表面に、クロム７重量％、ケイ素５重量
％、鉄３重量％およびホウ素３重量％のニツケル基合金
（商品名；Nicrobraze LM;米国ではASTM/AWSB-Ni2）の
ハンダの厚さが０．２mmの自己接着性箔を施した。この
箔は粒径５〜３５のμm の球状ハンダ粉末９５．４重量
％および可塑性有機結合剤４．６重量％からなる。前記
板の上に接着した箔を真空ハンダ釜の中で１０５０℃の
温度で５分間溶融した。このハンダの層は元の箔の大き
さを越えて約２mmの非常に薄い層となって板の上に広が
った。箔で覆われた板の表面には、０．１８mmの被覆厚
さの均一な金属結晶性光沢層ができた。金属組織研磨に
より、この新たにできた表面層は合計６つの層で形成さ
れていることがわかった。ＴｉＡｌからなる工作材料は
約３００ＨＶ０．２の硬度を有しているが、生成された
表面層の硬度測定値は個々の層内で７５０ＨＶ０．２ま
での硬度値であった。
−アルミニド鋳造ブロツクから、火花腐食により100 ×
35×7 mmの寸法の板を切り取り、側面をすべて研磨し
た。この板の表面に、クロム７重量％、ケイ素５重量
％、鉄３重量％およびホウ素３重量％のニツケル基合金
（商品名；Nicrobraze LM;米国ではASTM/AWSB-Ni2）の
ハンダの厚さが０．２mmの自己接着性箔を施した。この
箔は粒径５〜３５のμm の球状ハンダ粉末９５．４重量
％および可塑性有機結合剤４．６重量％からなる。前記
板の上に接着した箔を真空ハンダ釜の中で１０５０℃の
温度で５分間溶融した。このハンダの層は元の箔の大き
さを越えて約２mmの非常に薄い層となって板の上に広が
った。箔で覆われた板の表面には、０．１８mmの被覆厚
さの均一な金属結晶性光沢層ができた。金属組織研磨に
より、この新たにできた表面層は合計６つの層で形成さ
れていることがわかった。ＴｉＡｌからなる工作材料は
約３００ＨＶ０．２の硬度を有しているが、生成された
表面層の硬度測定値は個々の層内で７５０ＨＶ０．２ま
での硬度値であった。
【００１５】被覆した板を用いて空気の酸素に対する安
定性を試験した。このために室釜を９５０℃に加熱し、
板を入れ、そこに２３時間放置した。板を取り出した
後、室温で大気中で１時間２０℃に冷却した。次いで更
にこの板を前記の加熱−冷却工程に３回さらした。４回
目のサイクルの終りに、板の被覆表面は専らオリーブグ
リーン色に着色した。板の被覆されていない表面には、
厚さ約０．６mmの斑着色したスケール層が不規則に裂け
ていた。
定性を試験した。このために室釜を９５０℃に加熱し、
板を入れ、そこに２３時間放置した。板を取り出した
後、室温で大気中で１時間２０℃に冷却した。次いで更
にこの板を前記の加熱−冷却工程に３回さらした。４回
目のサイクルの終りに、板の被覆表面は専らオリーブグ
リーン色に着色した。板の被覆されていない表面には、
厚さ約０．６mmの斑着色したスケール層が不規則に裂け
ていた。
【００１６】クロム１３重量％、リン１０重量％のニツ
ケル基合金およびリン１１％だけを添加したニツケル基
合金を用いて同様な方法で試験を行った。この２つのニ
ツケル基合金は８９０℃または８７５℃の融点を有して
いた。試験を行った後、最初に行った実験に相当する結
果が得られた。ここで、ニツケル−リン−ハンダを用い
て形成された表面被覆は、ニツケル−クロム−リン−ハ
ンダによる被覆程安定でなかった。しかしＴｉＡｌ−工
作材料よりも耐スケール性であった。
ケル基合金およびリン１１％だけを添加したニツケル基
合金を用いて同様な方法で試験を行った。この２つのニ
ツケル基合金は８９０℃または８７５℃の融点を有して
いた。試験を行った後、最初に行った実験に相当する結
果が得られた。ここで、ニツケル−リン−ハンダを用い
て形成された表面被覆は、ニツケル−クロム−リン−ハ
ンダによる被覆程安定でなかった。しかしＴｉＡｌ−工
作材料よりも耐スケール性であった。
【００１７】例２ ＴｉＡｌ−工作材料の本発明による被覆によって、摩擦
による摩耗に対する抵抗性の改善を、この実験により試
験した。Ａｌ４５原子％およびクロム３原子％のチタン
−アルミニドの鋳造ブロツクから弁−スプリング・リテ
イナー１０個を研削により製造した。この弁−スプリン
グ・リテイナーはエンジン中で、ガス切換え弁を閉じる
バネ力を弁軸に伝達する。このバネ力は約９００Ｎであ
り、このバネ力に対して弁は付属のカムにより開放され
ていなければならない。弁−バネと弁−バネリテイナー
との間には相対運動により大きなトリポロジカル負荷が
かかるので、この両者は極めて硬い鋼で製造されるか、
または硬い表面層を備えていなければならない。
による摩耗に対する抵抗性の改善を、この実験により試
験した。Ａｌ４５原子％およびクロム３原子％のチタン
−アルミニドの鋳造ブロツクから弁−スプリング・リテ
イナー１０個を研削により製造した。この弁−スプリン
グ・リテイナーはエンジン中で、ガス切換え弁を閉じる
バネ力を弁軸に伝達する。このバネ力は約９００Ｎであ
り、このバネ力に対して弁は付属のカムにより開放され
ていなければならない。弁−バネと弁−バネリテイナー
との間には相対運動により大きなトリポロジカル負荷が
かかるので、この両者は極めて硬い鋼で製造されるか、
または硬い表面層を備えていなければならない。
【００１８】５個のバネリテイナーには、例１による組
成のハンダの厚さ０．２mmの自己接着性箔からなる打抜
きリングを、環状のバネ受け面上に置き、例１に述べた
方法によりハンダ付けした。残りの５個のバネリテイナ
ーには対応する箔をハンダ付けしなかった。次いでこの
１０個のバネリテイナーをエンジンに取り付け−更に標
準法による鋼から１４個のバネリテイナーを平行して作
った−次の試験プログラムによりエンジンを作動させ
た： １０時間 １０００回転／分 ５０時間 ２０００回転／分 ５０時間 ４０００回転／分 ５０時間 ６０００回転／分 この試験プログラムを合計５サイクル、すなわち８００
時間行った。エンジンからバネリテイナーを取り出した
後、被覆されたリテイナーは全然変化していなかった。
バネ−支持面および付属の弁バネには、摩耗は認められ
なかった。被覆されていないバネリテイナーでは、バネ
・支持面に約０．３５mmの材料摩損が認められた。バネ
に材料磨損は認められなかったが、侵食痕跡が生じた。
成のハンダの厚さ０．２mmの自己接着性箔からなる打抜
きリングを、環状のバネ受け面上に置き、例１に述べた
方法によりハンダ付けした。残りの５個のバネリテイナ
ーには対応する箔をハンダ付けしなかった。次いでこの
１０個のバネリテイナーをエンジンに取り付け−更に標
準法による鋼から１４個のバネリテイナーを平行して作
った−次の試験プログラムによりエンジンを作動させ
た： １０時間 １０００回転／分 ５０時間 ２０００回転／分 ５０時間 ４０００回転／分 ５０時間 ６０００回転／分 この試験プログラムを合計５サイクル、すなわち８００
時間行った。エンジンからバネリテイナーを取り出した
後、被覆されたリテイナーは全然変化していなかった。
バネ−支持面および付属の弁バネには、摩耗は認められ
なかった。被覆されていないバネリテイナーでは、バネ
・支持面に約０．３５mmの材料摩損が認められた。バネ
に材料磨損は認められなかったが、侵食痕跡が生じた。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって得られる利点は、特に、
高い耐摩耗性および高い熱腐食安定性を有する被覆を備
えたチタン−アルミニド工作材料からなる構造部材の得
られることにある。この被覆は技術的に簡単な方法で真
空ハンダ付けにより工作材料に施すことができ、該材料
上に良く接着する。非脆性かつ非破壊性の均一な層が工
作材料上に得られる。
高い耐摩耗性および高い熱腐食安定性を有する被覆を備
えたチタン−アルミニド工作材料からなる構造部材の得
られることにある。この被覆は技術的に簡単な方法で真
空ハンダ付けにより工作材料に施すことができ、該材料
上に良く接着する。非脆性かつ非破壊性の均一な層が工
作材料上に得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルフガング クライネカテフア ドイツ連邦共和国 7076 ワルトシユテツ テン ダンツイガーシユトラーセ 10
Claims (8)
- 【請求項１】 特にピストンモーター、ガスタービンま
たは廃ガスターボチヤージヤー用のチタン−アルミニド
金属間相からなる高負荷性被覆構造部材において、この
構造部材が少なくとも駆動の際に熱腐食および／または
摩滅の危険のある表面部分で、ハンダ付け可能なニツケ
ル基合金からなる真空ハンダ付けされた箔が被覆されて
おり、このニツケル基合金は１１８０℃以下の融点を有
し、ハンダ付けの際に構造部材および合金自身と金属性
硬質合金および／または硬質金属間相を形成することを
特徴とする高負荷性被覆構造部材。 - 【請求項２】 構造部材にハンダ付けされたニツケル基
合金からなる層が０．１〜０．４mmの層厚さを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の構造部材。 - 【請求項３】 構造部材をハンダ付けしたニツケル基合
金がニツケル主成分と クロム 1 〜１9 重量％ ホウ素 1 〜 3.5 重量％ ケイ素 1 〜 10 重量％ リン 1 〜１1 重量％および 炭素 0.1 〜 0.7 重量％ とからなることを特徴とする請求項１に記載の構造部
材。 - 【請求項４】 ハンダ付けされたニツケル基合金が更に
マンガン１〜３５重量％およびタングステン１〜１２重
量％を含有することを特徴とする請求項１に記載の構造
部材。 - 【請求項５】 ハンダ付けされたニツケル基合金がニツ
ケル主成分と クロム 6.5 重量％ ホウ素 3.0 重量％ ケイ素 4.5 重量％および 鉄 2.5 重量％ とからなることを特徴とする請求項１に記載の構造部
材。 - 【請求項６】 ハンダ付けされたニツケル基合金がニツ
ケル主成分と、クロム１３重量％およびリン１０重量％
とからなることを特徴とする請求項１に記載の構造部
材。 - 【請求項７】 ハンダ付けされたニツケル基合金がニツ
ケル主成分の外にリン１１重量％を含有することを特徴
とする請求項１に記載の構造部材。 - 【請求項８】 ハンダ付けされたニツケル基合金が更に
炭化タングステンまたは他の硬質材料または金属硬質合
金１０〜２０容量％を、１０〜５０μm の粒度で含有す
ることを特徴とする請求項１に記載の構造部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4203869.3 | 1992-02-11 | ||
| DE4203869A DE4203869C2 (de) | 1992-02-11 | 1992-02-11 | Hochbelastbare, beschichtete Bauteile aus einem Werkstoff, der aus der intermetallischen Phase Titan-Aluminid besteht |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212455A true JPH06212455A (ja) | 1994-08-02 |
| JPH0756077B2 JPH0756077B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=6451354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5039440A Expired - Fee Related JPH0756077B2 (ja) | 1992-02-11 | 1993-02-03 | チタン−アルミニド金属間相からなる高負荷性被覆構造部材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5281484A (ja) |
| JP (1) | JPH0756077B2 (ja) |
| DE (1) | DE4203869C2 (ja) |
| GB (1) | GB2264079B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007075867A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | Ｎｉろう材合金 |
| JPWO2008117802A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2010-07-15 | 株式会社Ihi | 耐熱部品 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3250582B2 (ja) * | 1993-10-28 | 2002-01-28 | アイシン精機株式会社 | Ｔｉ−Ａｌ系金属間化合物の接合方法 |
| US5633086A (en) * | 1995-05-31 | 1997-05-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Friction and wear resistant coating for titanium and its alloys |
| US6129262A (en) * | 1997-02-24 | 2000-10-10 | Ford Global Technologies, Inc. | Fluxless brazing of unclad aluminum using selective area plating |
| US6197437B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-03-06 | Wall Colmonoy Corporation | Casting alloys and method of making composite barrels used in extrusion and injection molding |
| US6220234B1 (en) | 1999-03-04 | 2001-04-24 | Cummins Engine Company | Coated compressor diffuser |
| US6302318B1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-10-16 | General Electric Company | Method of providing wear-resistant coatings, and related articles |
| US20040124231A1 (en) * | 1999-06-29 | 2004-07-01 | Hasz Wayne Charles | Method for coating a substrate |
| SE521471C2 (sv) * | 2001-03-27 | 2003-11-04 | Koncentra Holding Ab | Kolvring och beläggning på en kolvring innefattande ett kompositmaterial av en keram och en intermetallisk förening |
| US6855212B2 (en) * | 2002-02-15 | 2005-02-15 | Honeywell International Inc. | Elevated temperature oxidation protection coatings for titanium alloys and methods of preparing the same |
| US6966539B2 (en) * | 2003-10-31 | 2005-11-22 | Orchid Orthopedic Solutions, Llc | Valve spring retainer |
| DE102006023396B4 (de) * | 2006-05-17 | 2009-04-16 | Man B&W Diesel A/S | Verschleißschutzbeschichtung sowie Verwendung und Verfahren zur Herstellung einer solchen |
| TW200831166A (en) * | 2007-01-26 | 2008-08-01 | Advanced Int Multitech Co Ltd | Jointing method for a gold club head |
| US8347908B2 (en) * | 2009-08-27 | 2013-01-08 | Honeywell International Inc. | Lightweight titanium aluminide valves and methods for the manufacture thereof |
| DE102011086524A1 (de) * | 2011-11-17 | 2013-05-23 | Mtu Aero Engines Gmbh | Panzerung von Dichtfins von TiAl-Schaufeln durch induktives Auftragslöten von Hartstoffpartikeln |
| CN102839311B (zh) * | 2012-08-29 | 2014-07-16 | 成都美奢锐新材料有限公司 | 金属陶瓷及金属陶瓷的制备方法 |
| BR102013019686B1 (pt) | 2013-08-01 | 2020-11-03 | Mahle Metal Leve S/A | anel de pistão e seu processo de fabricação |
| EP2840162B1 (de) | 2013-08-21 | 2020-11-18 | MTU Aero Engines GmbH | Verfahren zum Beschichten eines Turbinenbauteils mit einer Verschleißschutzschicht |
| CN106141469B (zh) * | 2016-07-14 | 2018-04-03 | 西北工业大学 | TiAl合金涡轮与调质钢轴的摩擦‑扩散复合焊接方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2162700A1 (de) * | 1971-12-17 | 1973-06-28 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur verminderung von schaedlichen spannungen in durch thermisches spritzen aufgebrachten schichten |
| US4382169A (en) * | 1981-03-24 | 1983-05-03 | Rabkin Daniil M | Weld deposition of metal other than aluminium onto aluminium-base alloy |
| US4869421A (en) * | 1988-06-20 | 1989-09-26 | Rohr Industries, Inc. | Method of jointing titanium aluminide structures |
| US5077140A (en) * | 1990-04-17 | 1991-12-31 | General Electric Company | Coating systems for titanium oxidation protection |
| US5049418A (en) * | 1991-02-19 | 1991-09-17 | Grumman Aerospace Corporation | Barrier coatings for oxidation protection incorporating compatibility layer |
| US5129574A (en) * | 1991-02-19 | 1992-07-14 | Grumman Aerospace Corporation | Braze bonding of oxidation-resistant foils |
-
1992
- 1992-02-11 DE DE4203869A patent/DE4203869C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-01-28 US US08/010,312 patent/US5281484A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-03 JP JP5039440A patent/JPH0756077B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-09 GB GB9302473A patent/GB2264079B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007075867A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | Ｎｉろう材合金 |
| JP4690156B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2011-06-01 | 福田金属箔粉工業株式会社 | Ｎｉろう材合金 |
| JPWO2008117802A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2010-07-15 | 株式会社Ihi | 耐熱部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0756077B2 (ja) | 1995-06-14 |
| GB2264079A (en) | 1993-08-18 |
| DE4203869A1 (de) | 1993-08-12 |
| GB2264079B (en) | 1995-03-08 |
| DE4203869C2 (de) | 1994-06-16 |
| US5281484A (en) | 1994-01-25 |
| GB9302473D0 (en) | 1993-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06212455A (ja) | チタン−アルミニド金属間相からなる高負荷性被覆構造部材 | |
| US4339509A (en) | Superalloy coating composition with oxidation and/or sulfidation resistance | |
| CA1194345A (en) | Superalloy coating composition with high temperature oxidation resistance | |
| US4313760A (en) | Superalloy coating composition | |
| US4198442A (en) | Method for producing elevated temperature corrosion resistant articles | |
| CA1069779A (en) | Coated superalloy article | |
| US4615864A (en) | Superalloy coating composition with oxidation and/or sulfidation resistance | |
| US5628814A (en) | Coated nickel-base superalloy article and powder and method useful in its preparation | |
| US5955151A (en) | Low friction cobalt based coatings for titanium alloys | |
| US6921586B2 (en) | Ni-Base superalloy having a coating system containing a diffusion barrier layer | |
| IL92516A (en) | Yttrium enriched aluminide coating for superalloys | |
| JPH09296702A (ja) | 断熱被覆製品並びに被覆法 | |
| EP1184475A2 (en) | Oxidation-resistant coatings, and related articles and processes | |
| US4546052A (en) | High-temperature protective layer | |
| US20100087346A1 (en) | Solid film lubricated high oxidation temperature rhenium material | |
| EP0284793A2 (en) | Oxidation-and hot corrosion-resistant nickel-base alloy coatings and claddings for industrial and marine gas turbine hot section components and resulting composite articles | |
| EP1122329A1 (en) | A method of providing a protective coating on a metal substrate, and related articles | |
| JP3875973B2 (ja) | 保護コーティング | |
| JPH01257A (ja) | 耐酸化性かつ耐高温腐食性ニッケル基合金被覆材並びにそれを用いた複合製品 | |
| WO2019118708A1 (en) | Mechanically alloyed metallic thermal spray coating material and thermal spray coating method utilizing the same | |
| US3545944A (en) | Composite metal article having an intermediate bonding layer of nickel aluminide | |
| JP2001503816A (ja) | 内燃機関の被覆された耐摩耗性部品、特にピストンリングおよびそれらの製造方法 | |
| EP1694883A1 (en) | Hard, ductile coating system | |
| CN1207428C (zh) | Ti－Ni－Si三元金属硅化物合金涂层材料 | |
| GB2056487A (en) | Superalloy coating composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |