JPH0666103A - 被覆すべき鋼鉄又はチタン合金製部品上へのインサートの形成方法 - Google Patents

被覆すべき鋼鉄又はチタン合金製部品上へのインサートの形成方法

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JPH0666103A
JPH0666103A JP5160361A JP16036193A JPH0666103A JP H0666103 A JPH0666103 A JP H0666103A JP 5160361 A JP5160361 A JP 5160361A JP 16036193 A JP16036193 A JP 16036193A JP H0666103 A JPH0666103 A JP H0666103A
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アンドレ・クロン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非常に簡単で、信頼性のある製品を得ること
のできる被覆すべきマルテンサイト鋼又はチタン合金製
部品上でのインサートの製造方法を提供する。 【構成】 金属部品２上での保護インサート１の製造方
法は、部品２とインサート１との間にガス用遮断層とし
て機能するストリップ３を固定し、ストリップ３の縁部
上に金属鞘部４の縁部を固定し、鞘部４と部品２との間
に含まれるスペース５を金属粉末又はセラミック粉末で
充填し、鞘部４の端部を閉鎖し、粉末がその場で圧縮さ
れるように圧力及び温度が選択された大気調整下の静水
圧プレス成形炉内に充填された鞘部４を含む部品２を導
入し、部品２を冷却し、次にインサート１を備えた部品
２に最終形状を与える前に鞘部を除去することからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に応力を受ける機械
部品（例えばタービンの羽根及びエネルギ発電所の吸気
機構）上での研磨、摩擦、侵食のような摩耗作用を改善
するために、一般に硬質材料の保護被膜を設けることに
関する。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許公開第０１５１１０３号
（実施例３）の公知の方法によれば、金属鞘部を使用し
てマルテンサイト鋼又はチタン合金製金属部品上に保護
インサートを形成する方法が知られている。本方法は、
所望されるインサートの組成に相当する組成を有する金
属粉末又はセラミック粉末で鞘部と部品との間のスペー
スを充填し、スペースの端部を閉鎖し、充填された鞘部
を含む部品を粉末がその場で圧縮されるように圧力及び
温度が選択された管理大気下の静水圧プレス成形炉内に
導入し、部品を冷却し、次にインサートを備えた部品に
最終形状を与える前に鞘部を除去することからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】粉末で製造したインサ
ートは、多量のガス、酸素及び窒素を含んでいる。これ
らのガスは支持体内に移動して、支持体を脆くする傾向
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、強化すべ
き部品に部分的にはみ出し、０．１〜０．３ｍｍの厚さ
を有し、部品と相溶性で且つ圧縮作業時に金属間相化合
物を生成し得る元素からなり、インサートと部品との間
の遮断層を形成し、融点が使用する圧縮温度よりも２０
〜５０℃ほど高い金属ストリップを機械的に固定し、次
に鞘部の縁部をストリップの縁部上で固定することを特
徴とする。
【０００５】処理中に金属間相成分が生成して、ストリ
ップの構造が変化すると、部品に向けてのインサート内
のガスの拡散を阻止することができる。
【０００６】被覆すべき部品がマルテンサイト鋼製のと
きには、ストリップは純銅、インジウム−ニッケル又は
スズ−ニッケルからなり得る。ストリップは更にＮｉ，
Ｃｕ，Ａｌのうちの２種又は３種の元素の合金、好まし
くは７０％Ｎｉ，１５％Ｃｕ，１５％Ａｌの合金からな
り得る。
【０００７】部品がチタン合金製のときには、ストリッ
プはインジウム−チタン又はＮｉ，Ｔｉ，Ａｌのうちの
２種若しくは３種の元素の合金、好ましくは５０％Ａ
ｌ，２５％Ｎｉ，２５％Ｔｉの合金からなる。
【０００８】被覆すべき部品は例えばタービンの羽根で
ある。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面を参照して、非制限的な特定
例によって本発明を更に詳しく説明する。
【００１０】侵食されるマルテンサイト鋼製タービン羽
根２の前縁をインサート１によって被覆する場合につい
て本発明方法を説明する。
【００１１】前縁の表面は、平坦部（図１参照）を有す
るように研削される。
【００１２】保護すべき全区域上にストリップ３を単に
押圧して付け加え、周辺に５ｍｍの縁部を設ける。スト
リップ３は、溶接点による継合又は機械的手段（例えば
モリブデンピンセット（ｐｉｎｃｅｓ））によって羽根
に固定される。
【００１３】高温ろう付け型ストリップは０．１〜０．
３ｍｍの厚さを有し且つＮｉ，Ｃｕ，Ａｌ合金（７０％
Ｎｉ，１５％Ｃｕ，１５％Ａｌ）からなる。溶融温度は
１２２０℃〜１２６０℃であり得る。
【００１４】次に、壁の厚さが薄い（＜３／１０ｍｍ）
鞘部４を固定し、それをストリップ３のはみ出した部分
上に継合する。
【００１５】鞘部４は前縁の最終的な翼形状を有する。
鞘部４とストリップ３との間のスペース５は、０．２〜
０．３ｍｍから数ｍｍの厚さを有する。次に、スペース
５内に金属粉末（単相又は多相合金）を導入し、次に鞘
部４の端部を閉鎖する。
【００１６】次に、熱間静水圧プレス成形による圧縮を
実施するために管理大気下の静水圧プレス成形炉内に羽
根２を導入する。圧力は鋼鉄の場合は１５００ａｔｍ、
チタン合金の場合は１８００ａｔｍで一定に維持し、温
度も鋼鉄の場合は１２００℃、チタン合金の場合は１０
５０℃で１２０分間維持する。この温度はストリップ３
の溶融温度よりも２０℃〜６０℃ほど低い。
【００１７】次に羽根２を炉から取出し、冷却後に鞘部
４を除去する。
【００１８】研削によって隣接部から全ての継合跡とス
トリップ３の余計な部分とを除去する（図２参照）。
【００１９】次に、このようにしてインサートを備えた
羽根２を、最終設備、好ましくはサイジング恒温（ｉｓ
ｏｔｈｅｒｍｅ ｄｅ ｃａｌｉｂｒａｇｅ）設備内に
導入する。
【００２０】次に、羽根に通常の最終処理（熱処理、仕
上げ等）を行う。
【００２１】許容し得る変形条件（冷間加工）下で機械
加工を繰り返さずに寸法を決定する（ｍｉｓｅ ａ ｌ
ａ ｃｏｔｅ）ことのできるサイジング作業は必須では
ない。経験的な（ａ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）加工作業
を選択しても良い。
【００２２】被覆すべき部品が鋼鉄製のときには、ステ
ライトのような硬質材料のインサートを選択することが
できる。鞘部に充填される粉末は母材中に埋込まれた
（ｎｏｙｅｓ）コバルトを主成分とする合金からなる。
【００２３】この鋼鉄製の蒸気タービン部品は羽根であ
り且つ／又は羽根の前縁若しくはキャップ（ｃｈａｐｅ
ａｕｘ）を被覆し得るだけでなく、吸気機構のガイド又
は座であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】鞘部を備えた羽根を示す図である。
【図２】インサートを備えた羽根の断面図である。
【符号の説明】
１ インサート ２ 羽根 ３ ストリップ ４ 鞘部 ５ スペース

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属鞘部を使用するマルテンサイト鋼又
    はチタン合金製金属部品上への保護インサートの形成方
    法であって、所望されるインサートの組成に相当する組
    成を有する金属粉末又はセラミック粉末で鞘部と部品と
    の間のスペースを充填し、スペースの端部を閉鎖し、充
    填された鞘部を含む部品を粉末がその場で圧縮されるよ
    うに圧力及び温度が選択された管理大気下の静水圧プレ
    ス成形炉内に導入し、部品を冷却し、鞘部を除去後イン
    サートを備えた部品に最終形状を与えることからなり、
    強化すべき部品の一部にはみ出し、０．１〜０．３ｍｍ
    の厚さを有し、部品と相溶性で且つ圧縮作業時に金属間
    相化合物を生成し得る元素からなり、インサートと部品
    との間の遮断層を形成し、融点が使用する圧縮温度より
    も２０〜５０℃ほど高い金属ストリップを機械的に固定
    し、次に鞘部の縁部をストリップの縁部上で固定するこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 マルテンサイト鋼製部品の場合、ストリ
    ップが純銅、インジウム−ニッケル又はスズ−ニッケル
    からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 マルテンサイト鋼製部品の場合、ストリ
    ップがＮｉ，Ｃｕ，Ａｌのうちの２種又は３種の元素の
    合金からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 合金が７０％Ｎｉ，１５％Ｃｕ，１５％
    Ａｌからなることを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 チタン合金製部品の場合、ストリップが
    インジウム−チタンからなることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 チタン合金製部品の場合、ストリップが
    Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌのうちの２種又は３種の元素の合金か
    らなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ストリップの合金が５０％Ａｌ，２５％
    Ｎｉ，２５％Ｔｉからなることを特徴とする請求項６に
    記載の方法。
JP5160361A 1992-06-05 1993-06-04 被覆すべき鋼鉄又はチタン合金製部品上へのインサートの形成方法 Pending JPH0666103A (ja)

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