JPH0737674B2 - 二重の保護コ―ティングを有する鋼製物品およびその製法 - Google Patents
二重の保護コ―ティングを有する鋼製物品およびその製法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に冶金術の腐食保
護分野に係り、特に二重の保護コ―ティングを有するガ
スタ―ビンエンジン部品などのような新規な耐食性複合
物品およびその新規な製法に関する。
護分野に係り、特に二重の保護コ―ティングを有するガ
スタ―ビンエンジン部品などのような新規な耐食性複合
物品およびその新規な製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】工業用および船舶用のガスタ―ビンエン
ジンの鋼製部品は、正常な使用時、特に周囲の雰囲気と
いう点で、さまざまな運転条件にさらされる。ある情況
のもとでは、エンジン内に吸込まれる空気が、コンプレ
ッサブレ―ドやその他の部材のように比較的クロム含量
が高くて通常は耐食性である部材に対しても腐食性で研
磨性の成分を含んでいることがある。そのため、そのよ
うな腐食性の攻撃に対して保護コ―ティングを設けるこ
とが提案されており、各種の金属コ―ティングが提示さ
れて試みられているが、技術的理由または経済的理由か
ら適したものはまったくない。セラミックコ―ティング
も提案されてはいるが問題の解決には至っていない。す
なわち、これらのうちで最も丈夫なものでさえ正常なガ
スタ―ビンエンジンの運転中に削り取られ（チッピン
グ）壊れてしまって、その下にある鋼表面が腐蝕性の攻
撃にさらされることになるからである。
ジンの鋼製部品は、正常な使用時、特に周囲の雰囲気と
いう点で、さまざまな運転条件にさらされる。ある情況
のもとでは、エンジン内に吸込まれる空気が、コンプレ
ッサブレ―ドやその他の部材のように比較的クロム含量
が高くて通常は耐食性である部材に対しても腐食性で研
磨性の成分を含んでいることがある。そのため、そのよ
うな腐食性の攻撃に対して保護コ―ティングを設けるこ
とが提案されており、各種の金属コ―ティングが提示さ
れて試みられているが、技術的理由または経済的理由か
ら適したものはまったくない。セラミックコ―ティング
も提案されてはいるが問題の解決には至っていない。す
なわち、これらのうちで最も丈夫なものでさえ正常なガ
スタ―ビンエンジンの運転中に削り取られ（チッピン
グ）壊れてしまって、その下にある鋼表面が腐蝕性の攻
撃にさらされることになるからである。
【０００３】
【発明の概要】本発明により、以下に詳細に説明する本
発明者の新しい概念と発見に基づいて、攻撃性雰囲気中
で作動するガスタ―ビンエンジンのコンプレッサブレ―
ドやその他のマルテンサイト系鋼製部品の腐食の問題が
解決された。そこで、今や、本発明者の知る限りにおい
て初めて、最も腐食性の激しい周囲空気の作動条件下で
そのような部品が長期の使用に耐えるために必要な腐食
保護を達成することが可能である。さらに、この結果
は、相殺するような重大な欠点を伴うことなく適度な価
格で達成される。
発明者の新しい概念と発見に基づいて、攻撃性雰囲気中
で作動するガスタ―ビンエンジンのコンプレッサブレ―
ドやその他のマルテンサイト系鋼製部品の腐食の問題が
解決された。そこで、今や、本発明者の知る限りにおい
て初めて、最も腐食性の激しい周囲空気の作動条件下で
そのような部品が長期の使用に耐えるために必要な腐食
保護を達成することが可能である。さらに、この結果
は、相殺するような重大な欠点を伴うことなく適度な価
格で達成される。
【０００４】本質的に、本発明は、セラミックコ―ティ
ングを使用し、そのようなコ―ティングのチッピングや
破壊の問題を、基体物品の表面に接合されていると共に
セラミックオ―バ―コ―トにも接合されている金属材料
の犠牲的（腐食性）アンダ―コ―トを設けることによっ
て解決するという本発明者の新規な考えに基づいてい
る。このようにして保護されるコンプレッサブレ―ドや
その他のステンレス鋼製部品の表面は、最初のうちはセ
ラミックオ―バ―コ―トにより周囲の空気にさらされる
ことがなく、しかもそのセラミックオ―バ―コ―トのチ
ッピングと破壊が起こっても犠牲的金属層がそのままで
残っている限りは空気にさらされないようにシ―ルドさ
れる。
ングを使用し、そのようなコ―ティングのチッピングや
破壊の問題を、基体物品の表面に接合されていると共に
セラミックオ―バ―コ―トにも接合されている金属材料
の犠牲的（腐食性）アンダ―コ―トを設けることによっ
て解決するという本発明者の新規な考えに基づいてい
る。このようにして保護されるコンプレッサブレ―ドや
その他のステンレス鋼製部品の表面は、最初のうちはセ
ラミックオ―バ―コ―トにより周囲の空気にさらされる
ことがなく、しかもそのセラミックオ―バ―コ―トのチ
ッピングと破壊が起こっても犠牲的金属層がそのままで
残っている限りは空気にさらされないようにシ―ルドさ
れる。
【０００５】本発明者は、セラミックオ―バ―コ―トの
破壊により犠牲的アンダ―コ―トが露出されたとき、腐
食作用がこの金属アンダ―コ―トを突き抜けるには予想
外に長時間を必要とすることを見出した。さらに本発明
者は、驚くべきことに、アンダ―コ―トが貫通した後で
も、近接領域の犠牲的金属材料が鋼製の基体の露出され
た表面を腐蝕性の攻撃から保護する役割を果たすことを
見出した。
破壊により犠牲的アンダ―コ―トが露出されたとき、腐
食作用がこの金属アンダ―コ―トを突き抜けるには予想
外に長時間を必要とすることを見出した。さらに本発明
者は、驚くべきことに、アンダ―コ―トが貫通した後で
も、近接領域の犠牲的金属材料が鋼製の基体の露出され
た表面を腐蝕性の攻撃から保護する役割を果たすことを
見出した。
【０００６】また、本発明者は、この延長された保護効
果が、極めて薄くてもよく、さらには製造中または使用
中に生じる１／１６インチ程度に大きい幅の欠陥または
開口をもっていてもよい、犠牲的金属コ―ティングを使
用して得られることを発見した。
果が、極めて薄くてもよく、さらには製造中または使用
中に生じる１／１６インチ程度に大きい幅の欠陥または
開口をもっていてもよい、犠牲的金属コ―ティングを使
用して得られることを発見した。
【０００７】本発明者のもうひとつの考え方は、犠牲的
アンダ―コ―トとして標準電位列で鉄より上にある任意
の適切な金属または合金を使用することである。これに
はもちろんナトリウムやカリウムなどのような反応性の
高い金属は含まれないが、アルミニウム、亜鉛、カドミ
ウムおよびマグネシウムならびにこれらの合金でガルバ
ニ列において鉄より活性が高く、したがって本発明の犠
牲的用途に使えるものが含まれる。
アンダ―コ―トとして標準電位列で鉄より上にある任意
の適切な金属または合金を使用することである。これに
はもちろんナトリウムやカリウムなどのような反応性の
高い金属は含まれないが、アルミニウム、亜鉛、カドミ
ウムおよびマグネシウムならびにこれらの合金でガルバ
ニ列において鉄より活性が高く、したがって本発明の犠
牲的用途に使えるものが含まれる。
【０００８】本発明者はさらに、犠牲的アンダ―コ―ト
がいろいろな方法で設けることができ、同様に良好な結
果が常に得られることも見出した。たとえば、ニッケル
‐カドミウムやニッケル‐亜鉛の一次コ―トは、電気メ
ッキすることにより、最低のコストで被覆および密着性
の良好な犠牲的アンダ―コ―トが得られる。同様に良好
な品質のアルミニウムアンダ―コ―トを製造するには、
アルミニウムペイントを使用して、浸漬、噴霧またはブ
ラシ塗りの後乾燥、熱処理およびグリットブラストその
他のバニシ（つや出し仕上げ）加工によって粒子状の金
属残渣を圧密化することにより、金属基体の表面と導電
接触して一体となったアルミニウム層を生成させる。こ
の目的に適う他の蒸着技術としては、プラズマ溶射、フ
レ―ム溶射、スパッタリング、イオン蒸着（ＩＶＤ）、
物理蒸着（ＰＶＤ）および化学蒸着（ＣＶＤ）がある。
がいろいろな方法で設けることができ、同様に良好な結
果が常に得られることも見出した。たとえば、ニッケル
‐カドミウムやニッケル‐亜鉛の一次コ―トは、電気メ
ッキすることにより、最低のコストで被覆および密着性
の良好な犠牲的アンダ―コ―トが得られる。同様に良好
な品質のアルミニウムアンダ―コ―トを製造するには、
アルミニウムペイントを使用して、浸漬、噴霧またはブ
ラシ塗りの後乾燥、熱処理およびグリットブラストその
他のバニシ（つや出し仕上げ）加工によって粒子状の金
属残渣を圧密化することにより、金属基体の表面と導電
接触して一体となったアルミニウム層を生成させる。こ
の目的に適う他の蒸着技術としては、プラズマ溶射、フ
レ―ム溶射、スパッタリング、イオン蒸着（ＩＶＤ）、
物理蒸着（ＰＶＤ）および化学蒸着（ＣＶＤ）がある。
【０００９】一般に、犠牲金属コ―トの厚みには臨界的
な意味はなく、約０．２ミルほどの薄いコ―ティングで
も、また所望によりそれよりずっと厚いコ―ティングで
も同様に本発明の新規な結果と利点を得ることができ
る。
な意味はなく、約０．２ミルほどの薄いコ―ティングで
も、また所望によりそれよりずっと厚いコ―ティングで
も同様に本発明の新規な結果と利点を得ることができ
る。
【００１０】また、本発明者は、本発明のセラミックオ
―バ―コ―トが、１９６６年４月２６日付けでアレン(A
llen）に対して発行された米国特許第３，２４８，２５
１号に詳しく記載されているプロセスによって設けるこ
とができることを見出した。その後、最初に得られたセ
ラミックオ―バ―コ―トを第二のコ―トおよび所望によ
り第三のコ―トで覆って密封する。乾燥と硬化の工程は
コ―ティング工程毎に実施する。
―バ―コ―トが、１９６６年４月２６日付けでアレン(A
llen）に対して発行された米国特許第３，２４８，２５
１号に詳しく記載されているプロセスによって設けるこ
とができることを見出した。その後、最初に得られたセ
ラミックオ―バ―コ―トを第二のコ―トおよび所望によ
り第三のコ―トで覆って密封する。乾燥と硬化の工程は
コ―ティング工程毎に実施する。
【００１１】最後に、本発明者は、セラミックコ―トの
製造の温度（通常１０００°Ｆ以上）とステンレス鋼の
疲れ耐性の保持に必要な温度（約６００°Ｆ未満）との
矛盾する温度要件を克服することができ、しかも常に良
好な結果が伴うことを発見した。特に、本発明者は、上
記のアレン(Allen）プロセスの乾燥工程と硬化工程の温
度を約６００°Ｆ未満、好ましくは５００〜５５０°Ｆ
に制限することによって、ショットピ―ニングやその他
の適切な冷間加工処理の間に確立されたステンレス鋼製
基体の疲れ耐性を損うことなく、良好なセラミックオ―
バ―コ―トを得ることができるということを見出した。
製造の温度（通常１０００°Ｆ以上）とステンレス鋼の
疲れ耐性の保持に必要な温度（約６００°Ｆ未満）との
矛盾する温度要件を克服することができ、しかも常に良
好な結果が伴うことを発見した。特に、本発明者は、上
記のアレン(Allen）プロセスの乾燥工程と硬化工程の温
度を約６００°Ｆ未満、好ましくは５００〜５５０°Ｆ
に制限することによって、ショットピ―ニングやその他
の適切な冷間加工処理の間に確立されたステンレス鋼製
基体の疲れ耐性を損うことなく、良好なセラミックオ―
バ―コ―トを得ることができるということを見出した。
【００１２】広く一般的に記載すると、本発明の新規な
マルテンサイト系ステンレス鋼製物品（たとえばコンプ
レッサブレ―ドなど）は、犠牲的金属のアンダ―コ―ト
とセラミックの保護性オ―バ―コ―トの二重のコ―ティ
ングをもっており、これら２つのコ―トは互いに接合さ
れ、またアンダ―コ―トはブレ―ドの表面に接合されて
いて一体となった複合物品を形成している。
マルテンサイト系ステンレス鋼製物品（たとえばコンプ
レッサブレ―ドなど）は、犠牲的金属のアンダ―コ―ト
とセラミックの保護性オ―バ―コ―トの二重のコ―ティ
ングをもっており、これら２つのコ―トは互いに接合さ
れ、またアンダ―コ―トはブレ―ドの表面に接合されて
いて一体となった複合物品を形成している。
【００１３】同様に一般的に記載すると、本発明の方法
は、ガスタ―ビンエンジンのコンプレッサブレ―ドを準
備し、このブレ―ドの表面に最小の厚みの連続的な犠牲
金属コ―トを設け、この犠牲的金属コ―トの上にセラミ
ックコ―トを形成して接合することからなる。
は、ガスタ―ビンエンジンのコンプレッサブレ―ドを準
備し、このブレ―ドの表面に最小の厚みの連続的な犠牲
金属コ―トを設け、この犠牲的金属コ―トの上にセラミ
ックコ―トを形成して接合することからなる。
【００１４】
【発明の詳細な記述】本発明を現在好ましい形態で実施
する際には、まず最初に、４０３ステンレス鋼製のガス
タ―ビンエンジンコンプレッサブレ―ドの清浄な表面に
連続な比較的薄い犠牲金属コ―トを設ける。すでに指摘
したように、この目的にはニッケル‐カドミウムコ―ト
を用い、約０．２〜０．４ミル、好ましくは０．３ミル
の厚みに電気メッキする。次に、得られた硬い一次コ―
トの上に、１９６６年４月２６日付けでシャ―ロット・
アレン(Charlotte Allen）に発行された米国特許第３，
２４８，２５１号に記載されている方法によってセラミ
ックをコ―トする。
する際には、まず最初に、４０３ステンレス鋼製のガス
タ―ビンエンジンコンプレッサブレ―ドの清浄な表面に
連続な比較的薄い犠牲金属コ―トを設ける。すでに指摘
したように、この目的にはニッケル‐カドミウムコ―ト
を用い、約０．２〜０．４ミル、好ましくは０．３ミル
の厚みに電気メッキする。次に、得られた硬い一次コ―
トの上に、１９６６年４月２６日付けでシャ―ロット・
アレン(Charlotte Allen）に発行された米国特許第３，
２４８，２５１号に記載されている方法によってセラミ
ックをコ―トする。
【００１５】別の手順として、犠牲金属アンダ―コ―ト
は、普通に使われているフレ―ム溶射またはプラズマ溶
射技術によって設けてもよいし、また好ましくは、最初
にグリットブラストにより製造した基体表面に金属ペイ
ントを塗布した後乾燥し、加熱して硬化させた後、適切
にはガラスビ―ズブラストによって、金属表面と接触さ
せて金属粉末を圧密化してもよい。通常、一回の塗布で
充分であり、少なくとも約３ミルの厚みの本発明の目的
に適した金属コ―トが得られる。
は、普通に使われているフレ―ム溶射またはプラズマ溶
射技術によって設けてもよいし、また好ましくは、最初
にグリットブラストにより製造した基体表面に金属ペイ
ントを塗布した後乾燥し、加熱して硬化させた後、適切
にはガラスビ―ズブラストによって、金属表面と接触さ
せて金属粉末を圧密化してもよい。通常、一回の塗布で
充分であり、少なくとも約３ミルの厚みの本発明の目的
に適した金属コ―トが得られる。
【００１６】オ―バ―コ―トの作製を上に概説し以下に
詳述するような方法で行なう場合、犠牲的金属コ―トと
セラミック材料の保護性オ―バ―コ―トとの接合は問題
にならない。すなわち、アンダ―コ―トはセラミックが
塗布されるとこれを受容しこれに接合して、オ―バ―コ
―トを複合物品上の適切な位置に固定・保持する噛合い
作用を発揮する。セラミックオ―バ―コ―トの接合を確
実にするために必要な犠牲金属コ―トの表面を調製する
には、グリットブラストにより金属表面を粗面化するの
が好ましい。
詳述するような方法で行なう場合、犠牲的金属コ―トと
セラミック材料の保護性オ―バ―コ―トとの接合は問題
にならない。すなわち、アンダ―コ―トはセラミックが
塗布されるとこれを受容しこれに接合して、オ―バ―コ
―トを複合物品上の適切な位置に固定・保持する噛合い
作用を発揮する。セラミックオ―バ―コ―トの接合を確
実にするために必要な犠牲金属コ―トの表面を調製する
には、グリットブラストにより金属表面を粗面化するの
が好ましい。
【００１７】
【実施例の記載】以下の具体的実施例により本発明を従
来技術と区別してさらに詳細に説明する。これらの実施
例は本発明を限定するものではない。
来技術と区別してさらに詳細に説明する。これらの実施
例は本発明を限定するものではない。
【００１８】実施例Ｉ ＡｌＳｌ ４０３ステンレス鋼製のガスタ―ビンブレ
―ド試験片を清浄にした後、ニッケル‐カドミウム合金
を約０．３ミルの均一な厚みに電気メッキし、グリット
ブラストして電気メッキ表面を粗面化した後、セラミッ
ク材料を約３ミルの均一な厚みにオ―バ―コ―トした。
このセラミックオ―バ―コ―トを設けるには、試験片を
表Ｉに示した組成のスラリ―中に浸漬し、スラリ―オ―
バ―コ―トを乾燥させ、６００°Ｆで１時間焼成した。
この例では、リン酸‐クロム酸溶液（５０％濃リン酸お
よび５０％飽和三酸化クロム）を使用して八回含浸させ
ることによってセラミックを硬くした。各含浸後試験片
を乾燥させて６００°Ｆで１時間焼成した。こうして得
られた二重コ―ティングは、表面仕上げの要件を満たす
ために含浸の間に軽くバニシ加工してあったので、滑ら
かで褐色のガラス仕上げ面をもっており、その表面粗さ
はプロフィロメ―タ―で測定してＲａ＝８マイクロイン
チであった。この試験片は、ＡＳＴＭのＢ１１７による
塩霧試験で２００時間後表面に錆が見られなかった。
―ド試験片を清浄にした後、ニッケル‐カドミウム合金
を約０．３ミルの均一な厚みに電気メッキし、グリット
ブラストして電気メッキ表面を粗面化した後、セラミッ
ク材料を約３ミルの均一な厚みにオ―バ―コ―トした。
このセラミックオ―バ―コ―トを設けるには、試験片を
表Ｉに示した組成のスラリ―中に浸漬し、スラリ―オ―
バ―コ―トを乾燥させ、６００°Ｆで１時間焼成した。
この例では、リン酸‐クロム酸溶液（５０％濃リン酸お
よび５０％飽和三酸化クロム）を使用して八回含浸させ
ることによってセラミックを硬くした。各含浸後試験片
を乾燥させて６００°Ｆで１時間焼成した。こうして得
られた二重コ―ティングは、表面仕上げの要件を満たす
ために含浸の間に軽くバニシ加工してあったので、滑ら
かで褐色のガラス仕上げ面をもっており、その表面粗さ
はプロフィロメ―タ―で測定してＲａ＝８マイクロイン
チであった。この試験片は、ＡＳＴＭのＢ１１７による
塩霧試験で２００時間後表面に錆が見られなかった。
【００１９】
【表１】 実施例II 実施例Ｉと類似のＡｌＳｌステンレス鋼製ガスタ―ビ
ンエンジンコンプレッサブレ―ドの別の試験片に約０．
３ミルの厚みのニッケル‐カドミウムを電気メッキし、
グリットブラストした後、約３ミルの均一な厚みのセラ
ミック材料でオ―バ―コ―トした。使用した手順は実施
例Ｉと同じであるが、スラリ―にはアルミナの代わりに
ジルコニアを含有させ、浸漬浴として使用する代わりに
噴霧した。この二重にコ―トした試験片に超硬工具で引
掻き傷をつけた後、ＡＳＴＭのＢ１１７による塩霧試験
に２２７時間さらした。その結果（図３参照）ブレ―ド
に腐食は見られなかった。
ンエンジンコンプレッサブレ―ドの別の試験片に約０．
３ミルの厚みのニッケル‐カドミウムを電気メッキし、
グリットブラストした後、約３ミルの均一な厚みのセラ
ミック材料でオ―バ―コ―トした。使用した手順は実施
例Ｉと同じであるが、スラリ―にはアルミナの代わりに
ジルコニアを含有させ、浸漬浴として使用する代わりに
噴霧した。この二重にコ―トした試験片に超硬工具で引
掻き傷をつけた後、ＡＳＴＭのＢ１１７による塩霧試験
に２２７時間さらした。その結果（図３参照）ブレ―ド
に腐食は見られなかった。
【００２０】実施例 III 実施例ＩおよびIIのコンプレッサブレ―ド試験片と類
似の試験片を同様にして試験したところ、図４と５に示
してあるように試験片は腐食された。この試験片は、実
施例ＩやIIとは違って金属のアンダ―コ―トを設けてな
く、厚み、組成および製法の点で実施例IIと同じセラミ
ックコ―トだけをもたせた。
似の試験片を同様にして試験したところ、図４と５に示
してあるように試験片は腐食された。この試験片は、実
施例ＩやIIとは違って金属のアンダ―コ―トを設けてな
く、厚み、組成および製法の点で実施例IIと同じセラミ
ックコ―トだけをもたせた。
【００２１】実施例IV 本発明に関する最近の実証試験で、実施例IIに記載し
たようにして設けたニッケル‐カドミウムアンダ―コ―
トとセラミックオ―バ―コ―トを有するガスタ―ビンの
入口案内翼を作製してエンジン内の２つの異なる位置に
使用した。入口案内翼は一般にコンプレッサ内のすべて
の翼のうちで最も攻撃のきつい部材であるが、本発明を
利用したこれらのブレ―ドは腐食の徴候もなく１０００
時間以上作動している。
たようにして設けたニッケル‐カドミウムアンダ―コ―
トとセラミックオ―バ―コ―トを有するガスタ―ビンの
入口案内翼を作製してエンジン内の２つの異なる位置に
使用した。入口案内翼は一般にコンプレッサ内のすべて
の翼のうちで最も攻撃のきつい部材であるが、本発明を
利用したこれらのブレ―ドは腐食の徴候もなく１０００
時間以上作動している。
【００２２】実施例Ｖ 実施例Ｉの試験片と同じ試験片の表面にアルミニウム
含有ペイント（米国ペンシルベニア州サウダトン(Soude
rton）のコ―ティングズ・オブ・インダストリ―(Coati
ngs of Industry)から上市されているアルシ―ル（Alse
alT ）５１８）を噴霧することによってアルミニウムの
ベ―スコ―トを設けた。次にこの試験片を５００〜５５
０°Ｆに１時間加熱した後、アルミナと共にガラスビ―
ズブラストしてペイント残渣のアルミニウム粒子を圧密
化して連続のシ―トとした。これはマルテンサイト系鋼
製基体と接触してこれを覆う導電体として機能する。次
に、アルシ―ル(Alseal)の製品デ―タ指示に従って一次
コ―ト上にリン酸‐クロム酸混合物を有機ビヒクルと共
に塗布した後、試験片を乾燥させ、数時間約５００〜５
５０°Ｆに加熱した。その後、実施例IIの手順とスラリ
―組成を用いてセラミックオ―バ―コ―トを設けた。得
られた製品を図１に示す。
含有ペイント（米国ペンシルベニア州サウダトン(Soude
rton）のコ―ティングズ・オブ・インダストリ―(Coati
ngs of Industry)から上市されているアルシ―ル（Alse
alT ）５１８）を噴霧することによってアルミニウムの
ベ―スコ―トを設けた。次にこの試験片を５００〜５５
０°Ｆに１時間加熱した後、アルミナと共にガラスビ―
ズブラストしてペイント残渣のアルミニウム粒子を圧密
化して連続のシ―トとした。これはマルテンサイト系鋼
製基体と接触してこれを覆う導電体として機能する。次
に、アルシ―ル(Alseal)の製品デ―タ指示に従って一次
コ―ト上にリン酸‐クロム酸混合物を有機ビヒクルと共
に塗布した後、試験片を乾燥させ、数時間約５００〜５
５０°Ｆに加熱した。その後、実施例IIの手順とスラリ
―組成を用いてセラミックオ―バ―コ―トを設けた。得
られた製品を図１に示す。
【００２３】上記したＡＳＴＭのＢ１１７による塩霧試
験は標準的手順に従って実施した。すなわち、各試験片
を５％塩化ナトリウム水溶液の液滴から成る霧の中に入
れ、霧のかかる割合は８０cm2 で１時間当たり１〜２cm
3 とし、温度は２２７時間の試験期間中９５°Ｆに保っ
た。この試験を選んだのは、これが急速な攻撃に対応
し、保護されてないＡ１Ｓ１ ４０３ステンレス鋼にさ
びを生じる場合に特に有用であることが一般に認められ
ているからである。
験は標準的手順に従って実施した。すなわち、各試験片
を５％塩化ナトリウム水溶液の液滴から成る霧の中に入
れ、霧のかかる割合は８０cm2 で１時間当たり１〜２cm
3 とし、温度は２２７時間の試験期間中９５°Ｆに保っ
た。この試験を選んだのは、これが急速な攻撃に対応
し、保護されてないＡ１Ｓ１ ４０３ステンレス鋼にさ
びを生じる場合に特に有用であることが一般に認められ
ているからである。
【００２４】本明細書中および特許請求の範囲でパ―セ
ント、比率または割合が出て来る場合、特に断わらない
限り重量基準である。
ント、比率または割合が出て来る場合、特に断わらない
限り重量基準である。
【図１】本発明のガスタ―ビンエンジンコンプレッサ複
合ブレ―ドの断面の一部の顕微鏡写真（１００倍）であ
り、ブレ―ド表面に接合した二重のアルミニウム‐セラ
ミック保護コ―ティング系が示されている。
合ブレ―ドの断面の一部の顕微鏡写真（１００倍）であ
り、ブレ―ド表面に接合した二重のアルミニウム‐セラ
ミック保護コ―ティング系が示されている。
【図２】ニッケル‐カドミウムの一次コ―トの上をセラ
ミックコ―トで覆った二重コ―ティングを担持する図１
と類似ではあるが別のコンプレッサブレ―ドの顕微鏡写
真（５００倍）である。
ミックコ―トで覆った二重コ―ティングを担持する図１
と類似ではあるが別のコンプレッサブレ―ドの顕微鏡写
真（５００倍）である。
【図３】ＡＳＴＭのＢ１１７による塩霧試験で２２７時
間暴露した後に錆のない引掻き傷を有する図２のコンプ
レッサブレ―ドの写真である。
間暴露した後に錆のない引掻き傷を有する図２のコンプ
レッサブレ―ドの写真である。
【図４】セラミックコ―トはもっているが金属のアンダ
―コ―トをもっておらず、引掻き傷と図３の試験条件に
暴露した後に錆を有するガスタ―ビンエンジンコンプレ
ッサブレ―ドの写真（倍率約１．６）である。
―コ―トをもっておらず、引掻き傷と図３の試験条件に
暴露した後に錆を有するガスタ―ビンエンジンコンプレ
ッサブレ―ドの写真（倍率約１．６）である。
【図５】図４の引掻き傷の付近の拡大写真（約１２倍）
であり、本発明のアンダ―コ―トが存在しない場合の錆
の進み具合を示している。
であり、本発明のアンダ―コ―トが存在しない場合の錆
の進み具合を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−99309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−33842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−113880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−11796（ＪＰ，Ａ) 特公 昭64−1551（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3248251（ＵＳ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】 鋼製の基体とこれに接合された二重の保
護コーティングとからなり、このコーティングが基体上
の犠牲的金属アンダーコートと該犠牲的金属アンダーコ
ート上のセラミック材料のオーバーコートからなり、前
記犠牲的金属アンダーコートが５．１〜５１ミクロン
（０．２〜２ミル）の実質的に均一な厚さで、電気化学
的に鉄よりも活性である耐食性複合物品。 - 【請求項２】 犠牲的金属アンダーコートの厚みが５．
１〜１０．２ミクロン（０．２〜０．４ミル）である請
求項１記載の複合物品。 - 【請求項３】 基体がガスタービンエンジンのコンプレ
ッサブレードであり、犠牲的金属アンダーコートがニッ
ケル、アルミニウム、亜鉛、カドミウム、マグネシウム
およびこれらの合金より成る群の中から選択される、請
求項１記載の物品。 - 【請求項４】 犠牲的金属アンダーコートが５．１〜１
０．２ミクロン（０．２〜０．４ミル）の厚さのアルミ
ニウムで、犠牲的金属アンダーコートとオーバーコート
の全厚みが８４ミクロン（３．３ミル）で、最終仕上げ
がなめらかでガラス質であり、表面粗さＲａ＝０．２ミ
クロン（８マイクロインチ）である、請求項３記載の複
合物品。 - 【請求項５】 セラミック材料のオーバーコートが７６
ミクロン（３ミル）の均一な厚みのアルミナである請求
項３の複合物品。 - 【請求項６】 腐食環境中での使用に適質な二重の保護
コーティングを有する鋼製のガスタービンエンジンコン
プレッサブレードの製造方法であって、クロム酸とリン
酸を含有する液体ビヒクル中にアルミニウム粒子を分散
させたスラリーを前記ブレードに塗布し、得られたアル
ミニウムコーティングを乾燥・硬化させ、このアルミニ
ウムコーティングをガラスビーズの吹き付けでバニシ加
工することによりアルミニウム粒子を、ブレード表面と
電気的に導通接触している５．１〜５１ミクロン（０．
２〜２ミル）の均一な厚さの合着体とし、該アルミニウ
ムコーティングを多孔質セラミック体で被覆し、この多
孔質セラミック体に、加熱された際に酸化物に変換され
得るクロム化合物の溶体を合浸させ、得られた合浸セラ
ミック体を乾燥・硬化させ、この合浸・硬化工程を繰り
返して前記セラミ ック体を硬くすると共に高密度化する
ことからなる方法。 - 【請求項７】 各硬化工程が、クロム化合物から酸化物
への変換が実質的に完了するまで、前記合浸多孔質セラ
ミック体を２６０〜３１５℃（５００〜６００°Ｆ）の
温度に加熱することによって実施される、請求項６記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US516,450 | 1990-04-30 | ||
| US07516450 US5098797B1 (en) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Steel articles having protective duplex coatings and method of production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228583A JPH04228583A (ja) | 1992-08-18 |
| JPH0737674B2 true JPH0737674B2 (ja) | 1995-04-26 |
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