JPH07166319A - 熱スプレーに使用する粉末 - Google Patents

熱スプレーに使用する粉末

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JPH07166319A
JPH07166319A JP6232481A JP23248194A JPH07166319A JP H07166319 A JPH07166319 A JP H07166319A JP 6232481 A JP6232481 A JP 6232481A JP 23248194 A JP23248194 A JP 23248194A JP H07166319 A JPH07166319 A JP H07166319A
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carbide
alloy
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chrome alloy
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JP6232481A
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Richard M Douglas
エム． ダグラス リチャード
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Miller Thermal Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 航空機のタービンブレード等の高温領域にお
いて使用される材料への耐侵食強度の高い高温スプレー
被覆を施す粉末を提供する。 【構成】 高温の用途に好適な本発明の一例では、仕上
げられた粉末は約４〜７％のＮｉ、１１〜１３％のＣ、
７９〜８３％のＣｒを含む。又、少量のニオブを添加す
れば結晶粒の成長を抑制するのに役立つ。上記粉末の粒
度は約２〜４４ミクロンで平均粒度は９〜１３ミクロン
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本出願は、被覆、特に、金属部品
に防食被覆する熱スプレーに使う粉末に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化クローム被覆は、多年にわたり熱ス
プレーによって作られた。該被覆の一例は、ニッケルク
ローム合金の結合剤中のＣｒ3 Ｃ2 粒子で作られる。他
の炭化物もニッケルクロームと共に使用された。しかし
ながら、特定の型式の高温の用途に対して、炭化クロー
ムは、唯一の実際的な選択である。例えば、コバルト結
合剤中の炭化物は、侵食防止被覆として多くの航空機部
品の表面に対して使用可能であるが、高温領域における
使用に対して充分な熱抵抗を欠いている。ニッケル結合
剤を用いる炭化タングステン炭化チタンの固溶体は、幾
分良好であるが、高温において依然として不適当であ
る。
【０００３】熱スプレーの際、該粉末は、加熱されて完
全な又は部分的な溶解を生じた後に被覆されるべき表面
へ吹き付けられる。該粉末は、通常、炭化クローム粉末
と、ニッケルクローム粉末との簡単な混合物であり、最
も一般的には、７５重量％（以下単に％と記す）の炭化
クローム／２５％のＮｉ−Ｃｒの混合物又は８０％の炭
化クローム／２０％のＮｉ−Ｃｒの混合物であるが、７
〜２５％の範囲のＮｉ−Ｃｒの混合物は、一般に使用さ
れる。一般に、スプレーの際、炭化クロームは、固体の
まゝであり、一方、ニッケルクローム合金は、溶解し、
炭化物粒子がニッケルクロームに埋込まれる被覆を生じ
る。炭化物粒子が比較的大きければ、得られる被覆の滑
らかさは劣る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これ等の混合物に使用
されるニッケルクローム合金は、８０％のニッケル／２
０％のクロームの合金（例えばＮＩＣＨＲＯＭＥ）であ
った。該混合物は、最も一般には非転移のプラズマアー
ク法によって溶着される。しかしながら、高速度オキシ
燃料（ＨＶＯＦ）スプレー法の出願によりそのＨＶＯＦ
法が周知の炭化クローム／Ｎｉ−Ｃｒ合金粉末混合物に
よって良好に作用しないため、新しい炭化クローム被覆
材料の必要性が明らかに成った。ＨＶＯＦ法は、混合物
をその成分へ分離して不満足な被覆を形成する傾向があ
る。
【０００５】この問題を克服するため、本特許出願人に
よって市販される従来技術の粉末は、８０％の炭化クロ
ーム粒子を２０％Ｎｉ−Ｃｒ（８０：２０）の結合剤に
予め混合する。該粒子は、ほゞニッケルクローム合金か
ら成る層によって少なくとも部分的に被覆されるほゞ炭
化クロームの芯から成っている。焼結、粉砕及び選別の
継続する手順は、該粒子を形成するために使用される。
この態様で準備される予め混合された粒子は、性能にお
いて幾つかの改良を与えたが、ＨＶＯＦスプレーによっ
て形成される被覆は、良好な滑らかさ及び高い侵食抵抗
の特性の双方を達成する困難さを依然として有してい
た。
【０００６】本発明は、同様な成分を有する従来周知の
粉末に比較して非常に良好な侵食抵抗特性を有する被覆
を形成可能な改良された粉末を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一面により熱ス
プレー被覆工程に使用する粉末は、溶解される金属炭化
物を含むほゞニッケルクローム合金から成る層によって
少なくとも部分的に被覆されるほゞ金属炭化物の芯から
成る粒子を包含する。該粒子は、始めの金属炭化物の一
部、好ましくは６０〜９０％をＮｉ−Ｃｒ合金中に溶解
させるのに効果的な条件の下でニッケルクローム合金の
存在において金属炭化物の微細な始めの粒子の混合物を
加熱することによって形成される。スプレーの前に溶解
しないまゝである始めの炭化物粒子の量は、推定するの
に困難であるが、通常、始めに存在するものの約１０〜
９０％、特に、１０〜４０％であり、正確な量は、被覆
の所望の滑らかさと、スプレー条件とに依存する。
【０００８】炭化物と、Ｎｉ−Ｃｒ合金との相対的な量
は、スプレーされる被覆の冷却の際に殆ど総ての炭化物
がＮｉ−Ｃｒ合金中に溶解したまゝである様に選択され
る。炭化物の量が過大であれば、炭化物は、被覆の冷却
の際に分離して、被覆を弱め、侵食抵抗を低下する第２
相を形成する。本発明によって形成される被覆は、正確
に類似する被覆、特に使用される炭化物の量が非常に大
きく、従って炭化物のかなりな部分が溶解したまゝでは
ない上述の８０：２０の炭化クローム／Ｎｉ−Ｃｒ合金
の従来技術の粉末から形成される被覆と比較すると、滑
らかさ及び侵食抵抗の双方において予期しない様な大き
い増大を示す。
【０００９】本発明の前述の面によると、炭化物粒子
は、Ｎｉ−Ｃｒ合金中に完全には予め溶解されない。溶
解が完全であれば、結果として生じる複合合金の全体の
溶融点は一層高く、スプレーするのに一層困難になり得
る。従って、金属炭化物、好ましくは炭化クロームの一
部のみがＮｉ−Ｃｒ合金中に予め溶解されることが望ま
しい。しかしながら、プラズマスプレーに好適な本発明
の代りの実施例によると、粉末は、始めの炭化物粒子の
１００％を含む９０％以上が溶解されることを除いて上
述の様に準備されてもよい。溶解される量が１００％に
近づく際、芯は、殆ど消失する。
【００１０】
【実施例】本発明の粉末は、合金の、複合物の又は接合
される金属炭化物と呼ばれてもよい。金属がクロームの
場合に、これ等の材料は、２相、即ち、溶解される炭化
クロームを含有するＮｉ−Ｃｒ結合剤合金の完全な又は
部分的な被覆によって覆われたＣｒ3 Ｃ2 を含有する粒
子を形成する工程によって形成される。直流アークを使
用するプラズマスプレー又は脈動体制のアセチレンの燃
焼によって作用するＤ−ガンスプレーの様な従来のスプ
レー工程とは異なり、ＨＶＯＦスプレーは、連続的な高
速度流れにおいて作用する。ＨＶＯＦ流れは、Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金から炭化クロームを分離して被覆面上に各々の孤
立した領域を生じるか、又は他のものの上に１つの層を
形成して劣った被覆を生じる傾向がある。非常に僅か溶
着させる様に炭化クロームを溶解及び軟化することは、
困難である。
【００１１】本発明による複合粒子は、鋼合金又はチタ
ン合金のような硬質金属で作られる航空機部品のような
表面へＨＶＯＦスプレーによって分離なしに溶着可能で
ある。ＨＶＯＦスプレーによって形成される本発明の被
覆は、低い表面粗さと、侵食に対する高い抵抗との双方
を有し得る。通常、これ等の特性の１つを増大すること
は、他の特性を減少する。例えば、粒度を減少すること
は、一層滑らかな被覆を生じるが、該被覆は、一層容易
に侵食する。一層細かい粉末を使用して形成される代表
的な被覆では、得られる被覆は、粒子が一層酸化を受け
易くなる一層高い応力を有し、これにより、侵食を増大
する。
【００１２】侵食及び表面粗さの双方は、航空機製造者
の所定の仕様書を満足させねばならず、そうでなけれ
ば、該被覆は、使用できない。例えば、７３７ジェット
エンジン（ＣＦＭ５６）に対する１２段回転圧縮機の第
６段から第１２段に使用するブレードは、約８０Ｒａ以
下、特に３０〜８０Ｒａの粗さを有せねばならず、こゝ
に、Ｒａは、被覆における山と谷との間の平均差をマイ
クロインチで示す。侵食損失は、微細な白色アルミナの
２３０グリットの６００ｇによる３．５２〜４．２２ｋ
ｇ／ｃｍ2 （５０〜６０ｐｓｉ）におけるサンドブラス
トによって測定される際に、１７０マイクログラム／グ
ラム又はそれ以下、好ましくは１２５ｍｇ／ｇ又はそれ
以下でなければならない。
【００１３】本発明の粉末を製造する際、市販されてい
る炭化クローム及びＮｉ−Ｃｒの粉末は、簡単な粉末の
混合によって上述の様に複合粉末へ変形される。これ
は、例えばＮｉ−Ｃｒと共に炭化クローム粒子をスプレ
ー乾燥することによって達成されてもよい。好適な工程
は、固体状態の焼結によって粒子を組合わす。焼結の
際、金属炭化物粒子の外側は、包囲するＮｉ−Ｃｒ合金
に溶解する。しかしながら、焼結状態は、完全な溶解を
防止するために下記で述べる様に制御される。金属炭化
物と、金属炭化物粒子の外側に沈着するＮｉ−Ｃｒ合金
との得られる合金は、始めのＮｉ−Ｃｒ合金よりも高い
溶融点を有する共晶である。熱スプレーの際、金属炭化
物の溶解物の残部は、溶着する金属炭化物又は不溶解の
金属炭化物粒子の形状の弱点を持たないため、優れた侵
食抵抗を有する被覆を与える。下記の実例１による該合
金を使用して作られる被覆は、顕微鏡の下で検査したと
き、炭化物粒子の殆ど無い単一相のＮｉ−Ｃｒ−Ｃ合金
を示した。
【００１４】本発明の粉末を準備するため、粒状金属炭
化物は、混合物を形成する様にニッケルクローム合金に
最初に混合される。準備の方法に関係なく、始めの微細
な炭化物粒子の使用は、重要である。始めの炭化物粒子
が過度に粗ければ、所望の溶解物は、形成しない。始め
の炭化物粒子が過度に微細であれば、炭化クロームは、
自燃性になり、取扱うのに困難である。粒度において１
〜１０ミクロンの炭化クローム粒子が最も効果的である
と判明した。
【００１５】粉末の混合物は、固体塊を形成する様に焼
結され、好ましくは放冷される。次に、該固体塊は、粉
末形状に戻る様に粉砕され、該粉末は、所望の粒度分布
の粉末を得る様に選別される。
【００１６】該混合物は、好ましくは、約０．３〜３時
間にわたり１２００〜１５００℃の範囲、最も好ましく
は約３０〜９０分にわたり１２５０〜１４５０℃の範囲
の温度で焼結される。過度な熱又は時間（又は双方）
は、被覆の特性に悪影響を与える大きい結晶を形成させ
る。他方、不充分な焼結は、本発明の利点が得られない
ことを意味する。焼結の際の混合物の温度は、一般に、
２つの成分の溶融点、例えば炭化クロームに対する１７
００℃から１８００℃及びＮｉ−Ｃｒに対する約１４０
０℃（Ｎｉ内のＣｒの溶解）よりも低いまゝである。焼
結は、外部から圧力を付加せずに実施してもよい。
【００１７】次に、融合されるインゴットの形状の焼結
されて冷却された塊は、粉砕によって粉末形状へ戻され
る。これは、インゴット及びその大きい破片が広い範囲
の異なる寸法の粒子に破断される１つ又はそれ以上の粗
粉砕段階と、粗い粒子が約１〜１００ミクロンの寸法の
範囲の粒子を有する微細な粒子混合物を与える様に寸法
において低減される次の粉砕段階とによって達成され
る。
【００１８】次に、粉砕される粒子は、所望の粒度分布
を得る様に好ましくは通常の空気選別機を使用して選別
される。約２〜１００ミクロンの広い範囲の粒度は、熱
スプレーにおいて使用可能であり、粉砕によって所望の
粒度分布を生じれば、選別は省略してもよい。本発明の
粉末のプラズマスプレーに対して、４４〜１００ミクロ
ンの範囲の粒度は、プラズマスプレーにおいて炭化クロ
ーム粉末／Ｎｉ−Ｃｒ合金粉末に通常使用される３〜３
０ミクロンの範囲に比較して、最も好適である。
【００１９】ＨＶＯＦスプレーに関しては、粒度が２５
〜３０ミクロンの平均値を有する約１０〜４０ミクロン
の範囲である圧縮機ブレードの被覆に使用する従来技術
の炭化クローム及びＮｉ−Ｃｒの粒子の混合物と対照的
に、約９〜１３ミクロンの平均値、特に、本発明による
９〜１１ミクロンの平均値を有する約２〜４４ミクロン
の本発明による範囲は、驚くべきことに、かなり大きい
全体の粒度を有する従来の合金と同様に良好か、又は一
層良好な侵食抵抗を備える一層滑らかな被覆を生じる。
スプレー性は、一般に、約１５〜４４ミクロンの中間粒
度範囲において最良であり、この範囲は、高いスプレー
のまゝの仕上げが要求されない用途に好適である。例え
ば、弁構成要素は、本発明のこの実施例によって被覆さ
れた後に一層高い仕上げを得るために研削されて艶出し
されもよい。
【００２０】本発明の目的のため、「平均値」は、約半
分の粒子が一層大きい粒度を有し、半分が一層小さい粒
度を有する粒度に関する。又、該平均値は、秤量される
平均粒子寸法に極めて近づく。本発明の目的のための
「粒度」は、ほゞ球形の粒子の直径又は非球形粒子の最
大寸法に関する。
【００２１】高温の用途に有用な本発明の一実施例によ
る仕上げられた粉末は、ほゞ４〜７％のＮｉと、１１〜
１３％のＣと、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚ
ｒの１つ又はそれ以上の様な約５％までのその他の元素
（通常不純物）と、残りのＣｒ（代表的に７９〜８３
％）とから成る。４〜６％のＮｉと、１１．５〜１２．
５％のＣと、約２．５％までの不純物との範囲は、最適
の表面の滑らかさと、最適の侵食抵抗とを得るのに好適
である。上述の８０：２０の従来技術の粉末は、約１６
％のＮｉと、１０．５％のＣと、約３％までのその他の
元素と、残りのＣｒ（約７０．５％）とを含有する。
【００２２】本発明で使用される金属炭化物は、最も好
ましくは炭化クロームであり、又は他の金属炭化物との
炭化クロームの混合物であり、又は炭化チタンの様な比
較可能な特性を有する炭化物である。本発明に使用され
るＮｉ−Ｃｒ合金は、ほゞニッケル及びクロームから成
るが、かなりな量の他の元素を含んでもよい。例えば、
下記の実例２で使用される合金は、Ｎｉと、Ｃｒとに加
えて７％の鉄と、４％のニオブとを含む。約１〜８％の
量のニオブは、それが被覆における結晶粒の成長を抑制
する限り有用な付加物である。
【００２３】始めの粉末の相対的な量と、Ｎｉにおける
Ｃｒの量とは、金属炭化物がスプレーに先立ってＮｉ−
Ｃｒ合金中に部分的に溶解される成分を与えるのに必要
な様に調節され、炭化物の量は、炭化物が熱スプレーの
際にＮｉ−Ｃｒ合金中にほゞ完全に溶解して、冷却され
ると被覆中に溶解されたまゝである様に定められる。こ
れ等の量は、使用される炭化物と、Ｎｉ−Ｃｒ合金の正
確な構成とに依存してかなり変化し、下記の実例１，２
の結果を比較せよ。
【００２４】金属炭化物が炭化クロームであって、Ｎｉ
−Ｃｒ合金が４〜７％のＮｉと、１１〜１３％のＣと、
約５％までの他の元素と、残りのＣｒとを含有する上述
のものである好適実施例では、始めの炭化クローム及び
Ｎｉ−Ｃｒ合金の量は、９２〜８５％のＣｒ3 Ｃ2 と、
８〜１５％のＮｉ−Ｃｒとに好ましくは変化する。この
実施例に対するＮｉ−Ｃｒ合金におけるＮｉ及びＣｒの
相対的な量は、標準の８０：２０のニクロム材料とは異
なる。Ｎｉ：Ｃｒの重量比は、７０：３０から５０：５
０までである。下記の実例１では、５０：５０のＮｉ−
Ｃｒ材料は、８８％のＣｒ3 Ｃ2 に対して約１２％の量
で使用された。合金における７０％以上のＮｉと、Ｃｒ
の量とは、炭化物を完全に溶解するのに不充分になる。
５０％未満のＮｉではＮｉ−Ｃｒの形成が終了し、望ま
しくない第２相ができる。しかしながら、鉄又はニオブ
の様な他の元素のかなりな量が存在すれば、下記の実例
２に示される様に、前述の範囲は異なる。
【００２５】本発明の粉末は、航空機タービンの侵食を
防止する被覆を形成するために開発された。しかしなが
ら、その他の有用な用途は、油井の弁及び剛性構成要素
と、蒸気管及び弁と、表面が侵食を生じ得る高温の気体
又は液体に規則的に露出されるその他の構成要素とに対
する侵食防止を含む。翼の侵食防止被覆とは異なる他の
或る侵食防止の用途は、微細な仕上げを必要としないも
のであって、この場合には、一層大きい粒度を使用でき
る。
【００２６】次の実例は、本発明を例示する。
【００２７】〔実例１〕始めの材料は、炭化クローム
（Ｃｒ3 Ｃ2 ）粉末と、Ｎｉ−Ｃｒ合金粉末とから成
る。各々の仕様は、次の通りであった。 炭化クローム 粒度 １１ミクロン未満 １００％ 化学的性質 炭素 １２％最小 シリコン ０．２５％最大 鉄 ０．３０％最大 その他 １．０％最大 クローム 残部 ニッケル−クローム合金 粒度 ３１ミクロン未満 ８０％ 化学的性質 クローム ４９〜５０％ ニッケル ４９〜５０％ その他 １．０％最大
【００２８】原材料は、９０％の炭化クロームと、１０
％のＮｉ−Ｃｒ合金との割合で一緒に混合された。該混
合物は、各々が炭素の焼付きを防止するために炭酸カル
シウム塗りで塗装された黒鉛のさやに入れられた。該さ
やは、水素−窒素の雰囲気におけるモリ（ｍｏｌｙ）巻
きマッフル炉を通して押された。該炉の加熱帯は、約９
１．４４ｃｍ（３６″）の長さであり、各さやは、約１
時間で加熱帯を通って移動した。加熱帯の中心における
温度は、１３００℃±２５℃に維持された。
【００２９】加熱帯を出ると、該さやは、長さが約１．
５２ｍ（５フート）の水ジャケット冷却帯に進入した。
該さや及び材料は、炉を出る前に約１００℃に冷却され
た。火炎のカーテンは、製品を酸化から保護するために
炉の入口及び出口の双方において維持された。炉から出
た製品は、約４５．７２ｃｍ（１８″）の長さ、７．６
２ｃｍ（３″）の幅及び２．５４〜５．０８ｃｍ（１〜
２″）の厚さのインゴットの形状であった。
【００３０】次に、該インドットは、大きいジョー粉砕
機によって約２．５４ｃｍ（１″）の寸法よりも小さい
片に粗粉砕された。次に、一層小さいジョー粉砕機は、
平均粒度を約６．３５ｍｍ（０．２５″）以下に低減す
るために使用された。次に、粉砕された製品は、粒度を
更に低減するために鉄の混入を最小限にするのに効果的
な型式の高エネルギ振動チューブ粉砕機へ送入された。
粉砕後、粉末は、２７０メッシュ下まで篩分けられ、こ
れより大きい寸法の材料は、更に粉砕するために粉砕機
へ戻された。２７０メッシュ下の材料は、最終製品寸法
までボルテック（ＶＯＲＴＥＣ）Ｃ−１シリーズ選別機
を使用して空気選別された。正確な粒度は、意図される
被覆製品の最終用途、即ち、７３７ジェットエンジンの
１２段回転圧縮機の第６段から第１２段で使用するブレ
ードに基づいて選択された。
【００３１】本発明による６つの試料Ａ〜Ｆは、下記の
表１に記載の様に成分及び概略粒度分布を有した。項目
Ｂの粒度分布では、各試料に与えられた値は、左の欄の
ミクロン粒度よりも微細な粒度を有する粒子の全体に対
する比率を示す。項目Ｃでは、ｍｖ＝平均値であり、各
比率に整列する値は、粒度の示される比率が該ミクロン
粒度又はそれ以下を有する限界粒度を示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１でＯＴ* は、他の元素を示す。試料Ａ
〜Ｆは、ステライトからの変更されたジェットコート
（ＪＥＴ−ＫＯＴＥ）スプレーを使用してステンレス鋼
の試験片へ１１．２５ｋｇ／ｃｍ2 （１６０ｐｓｉ）の
酸素及び７．０３ｋｇ／ｃｍ2（１００ｐｓｉ）の水素
を使用するＨＶＯＦスプレーによって溶着された。得ら
れた被覆は、微細な白色アルミナの２３０粒度の６００
グラムを３．５２〜４．２２ｋｇ／ｃｍ2 （５０〜６０
ｐｓｉ）においてサンドブラストすることによって侵食
に対して検査された。
【００３４】本発明による試料Ａ〜Ｆを使用した作られ
る被覆は、上述の様に、ロックウェル１５Ｎ硬さ（１５
Ｎ）、ダイヤモンドピラミッド硬さないしマイクロハー
ドネス（ＤＰＨ）、侵食損失（Ｅｗ）及びマイクロイン
チにおける滑らかさ（Ｒａ）について検査された。航空
機の被覆に対する望ましいレベルは、ロックウェル１５
Ｎ硬さ少なくとも８０と、マイクロハードネス少なくと
も７５０と、侵食損失１２５ｍｇ／ｇ以下と、滑らかさ
約８０Ｒａ（マイクロインチ）とである。表２は、本発
明の粉末を使用して調製された試料に対する結果を要約
したものである。
【００３５】
【表２】
【００３６】これ等の結果が示す様に、本発明による試
料は、優れた滑らかさと、侵食抵抗との双方を有してい
た。比較として検査された上述の周知の８０：２０の粉
末と、その変形物とは、大抵の特性において比較可能で
あったが、７５から９０Ｒａの範囲の滑らかさ値と、約
１２５から１４８ｍｇ／ｇの侵食値（Ｅｗ）とを有して
いた。本発明による試料の侵食抵抗における大きな改良
は、被覆の全体の成分の差が比較的小さいことに鑑みて
全く驚くべきものである。
【００３７】〔実例２〕本発明による他の粉末は、始め
の粉末成分が９０％の炭化クロームと、２０％のＣｒ、
４％のＮｂ、７％のＦｅ、痕跡のＣ，Ｍｎ及び６２．５
％のＮｉを含有する１０％のＮｉ−Ｃｒ合金とであるこ
とを除いて実例１とほゞ同一の手順を使用して準備され
た。ＨＶＯＦスプレー及び侵食の検査のとき、結果は、
高温の圧縮機ブレードの用途に好適な満足すべき滑らか
さを伴って１１７マイクログラム／グラムであった。こ
の実例では、実例１における様に、炭化物は、スプレー
に先立ってＮｉ−Ｃｒ合金中に部分的に溶解され、炭化
物の量は、スプレーの際に炭化物がＮｉ−Ｃｒ合金中に
ほゞ完全に溶解されて被覆中に溶解されたまゝである様
に定められた。
【００３８】前述の説明は、本発明の模範的な好適実施
例のものであって、本発明は、示された特定の形状に制
限されるものではない。変更は、添付特許請求の範囲に
記載された様に本発明の範囲から逸脱することなく成分
と、その準備及び使用の方法とにおいて実施可能であ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば表面
が滑らかで、侵食抵抗の大きい被覆を得るので特に航空
機タービンブレードの耐侵食被膜として好適である。そ
の他高温の気体、液体に露出される管、弁等の耐侵食被
覆としても使用できる。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶解される金属炭化物を含むほゞニッケ
    ルクローム合金から成る層に少なくとも部分的に被覆さ
    れたほゞ金属炭化物の芯から成る粒子を包含し熱スプレ
    ー被覆法に使用する粉末において、前記粒子が、始めの
    金属炭化物の約６０重量％から９０重量％をその中に溶
    解させるのに効果的な条件の下でニッケルクローム合金
    の存在において該金属炭化物の始めの微細な粒子の混合
    物を加熱することによって形成され、前記粉末から作ら
    れる熱スプレー被覆の冷却の際に殆ど総ての該金属炭化
    物が該ニッケルクローム合金中に溶解したまゝである様
    に、該炭化物と、該ニッケルクローム合金との相対的な
    量が、選択される粉末。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の粉末において、前記金
    属炭化物が、本質的に炭化クロームから成る粉末。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の粉末において、始めの
    金属炭化物の前記微細な粒子が、１〜１０ミクロンの範
    囲内の粒度を有する粉末。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の粉末において、完成さ
    れた前記粉末の粒子が、約９〜１３ミクロンの平均粒度
    を持つ約２〜４４ミクロンの範囲内の粒度を有する粉
    末。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の粉末において、前記平
    均粒度が、９〜１１ミクロンの範囲内にある粉末。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の粉末において、前記粉
    末が、混合物を形成する様に粒状ニッケルクローム合金
    に粒状炭化クロームを混合し、固体の塊を形成する様に
    該混合物を焼結し、該固体の塊を粉砕し、該粉末を得る
    様に該粉砕された固体の塊を選別する手順によって形成
    される粉末。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の粉末において、前記混
    合物が、前記固体の塊の形成の際に前記ニッケルクロー
    ム合金内への前記炭化クロームの固体状態の拡散を生じ
    させるのに効果的な温度において焼結され、これによ
    り、該塊が、始めのニッケルクローム合金よりも高い溶
    融点を有する共晶になる粉末。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の粉末において、前記混
    合物が、約３０〜９０分にわたり１２５０〜１４５０℃
    の範囲内の温度において焼結される粉末。
  9. 【請求項９】 請求項４に記載の粉末において、始めの
    炭化クローム及びニッケルクローム合金の量が、８〜１
    ５重量％のニッケルクローム合金に対して９２〜８５重
    量％のＣｒ3 Ｃ2 の範囲内である粉末。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の粉末の熱スプレーに
    よって形成される被覆。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の粉末の高速オキシ燃
    料熱スプレーによって形成される被覆。
  12. 【請求項１２】 溶解される金属炭化物を含むほゞニッ
    ケルクローム合金から成る粒子を包含し熱スプレー被覆
    法に使用する粉末において、前記粒子が、始めの前記金
    属炭化物の９０〜１００重量％を前記ニッケルクローム
    合金中に溶解させるのに効果的な条件の下で該ニッケル
    クローム合金の存在において該金属炭化物の始めの微細
    な粒子の混合物を加熱することによって形成され、前記
    粉末から作られる熱スプレーの被覆の冷却の際に殆ど総
    ての該金属炭化物が該ニッケルクローム合金中に溶解し
    たまゝである様に、該炭化物及び該ニッケルクローム合
    金の相対的な量が、選択される粉末。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の粉末において、前
    記金属炭化物が、本質的に炭化クロームから成る粉末。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の粉末において、始
    めの金属炭化物の前記微細な粒子が１〜１０ミクロンの
    範囲内の粒度を有する粉末。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の粉末において、完
    成された前記粉末の粒子が、約９〜１３ミクロンの平均
    粒度を持つ約２〜４４ミクロンの範囲内の粒度を有する
    粉末。
  16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の粉末において、前
    記粉末が、混合物を形成する様に粒状ニッケルクローム
    合金に粒状炭化クロームを混合し、固体の塊を形成する
    様に該混合物を焼結し、該固体の塊を粉砕し、該粉末を
    得る様に該粉砕された固体の塊を選別する手順によって
    形成される粉末。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の粉末において、前
    記混合物が、前記固体の塊の形成の際に前記ニッケルク
    ローム合金内への前記炭化クロームの固体状態の拡散を
    生じさせるのに効果的な温度において焼結され、これに
    より、該塊が、始めのニッケルクローム合金よりも高い
    溶融点を有する共晶になる粉末。
  18. 【請求項１８】 請求項１４に記載の粉末において、始
    めの炭化クローム及びニッケルクローム合金の量が、８
    〜１５重量％のニッケルクローム合金に対して９２〜８
    ５重量％のＣｒ3 Ｃ2 の範囲内である粉末。
  19. 【請求項１９】 請求項１２に記載の粉末の熱スプレー
    によって形成される被覆。
  20. 【請求項２０】 請求項１８に記載の粉末の高速オキシ
    燃料熱スプレーによって形成される被覆。
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