JPS58141355A - コ−テイング層を有する合金 - Google Patents
コ−テイング層を有する合金Info
- Publication number
- JPS58141355A JPS58141355A JP2351382A JP2351382A JPS58141355A JP S58141355 A JPS58141355 A JP S58141355A JP 2351382 A JP2351382 A JP 2351382A JP 2351382 A JP2351382 A JP 2351382A JP S58141355 A JPS58141355 A JP S58141355A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- coating layer
- corrosion resistance
- coating
- ratio
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- Pending
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、腐食性の激しい高温の燃焼ガス雰囲気中にお
いて、優れ次耐食性および耐熱衝撃性を有するコーティ
ング層を有する合金に関するものである。
いて、優れ次耐食性および耐熱衝撃性を有するコーティ
ング層を有する合金に関するものである。
ガスタービン、ジェットエンジンなどに使用されるＮｉ
基、Ｃｏ基超超合金Ｓ ％ ＣＩ、 Ｎａ５Ｖ％ Ｐｂ
１などを含有する腐食性の燃焼ガス雰囲気にさらされる
。ｉ九最近における運転温度の上昇、低品質燃料の使用
は材料の腐食環境をより厳しくしているそのために現状
では各種表面処理によって超合金表面を燃焼ガスから保
膜することが一般的に行なわれている。
基、Ｃｏ基超超合金Ｓ ％ ＣＩ、 Ｎａ５Ｖ％ Ｐｂ
１などを含有する腐食性の燃焼ガス雰囲気にさらされる
。ｉ九最近における運転温度の上昇、低品質燃料の使用
は材料の腐食環境をより厳しくしているそのために現状
では各種表面処理によって超合金表面を燃焼ガスから保
膜することが一般的に行なわれている。
各種コーティング処理のうち、よく知られ友方法にパッ
ク法を用いたＡＩココ−ィング、Ｃｒコーティングなど
がある。すなわち超合金をＡＩ粉末するいはＣｒ粉末１
不活性耐火材料（九とえばＡｕｔｏｓ）の粉末およびＭ
ψ１％ＮａＣ１％Ｗなどのハロゲン化活力剤の粉末から
なるパック剤中に埋め込み、これを不□′活性ガス雰囲
気中で加熱して、表面にＡＩあるいはＣｒ含有量の高い
コーティング層を形成させるものである。しかしパック
法では１回の処理によりコーティングできる元素位原則
として１種類であるから（パック剤中に２種以上の金属
あるいは合金粉末を添加すれば、複数の元素の同時コー
ティングも可能であるが、コーティング層の組成の制御
はかなシ困離である。）、多元素からなるコーティング
層を得るにはパック処理を何度もくシ返す必要があシ、
コーティング処理工程は著しく煩雑となる。
ク法を用いたＡＩココ−ィング、Ｃｒコーティングなど
がある。すなわち超合金をＡＩ粉末するいはＣｒ粉末１
不活性耐火材料（九とえばＡｕｔｏｓ）の粉末およびＭ
ψ１％ＮａＣ１％Ｗなどのハロゲン化活力剤の粉末から
なるパック剤中に埋め込み、これを不□′活性ガス雰囲
気中で加熱して、表面にＡＩあるいはＣｒ含有量の高い
コーティング層を形成させるものである。しかしパック
法では１回の処理によりコーティングできる元素位原則
として１種類であるから（パック剤中に２種以上の金属
あるいは合金粉末を添加すれば、複数の元素の同時コー
ティングも可能であるが、コーティング層の組成の制御
はかなシ困離である。）、多元素からなるコーティング
層を得るにはパック処理を何度もくシ返す必要があシ、
コーティング処理工程は著しく煩雑となる。
パック法を用いたコーティング処理には以上の様な欠点
があるため、最近耐食性の良好な任意の組成の合金を、
電子線蒸着、スパッタリングおよびイオンプレイティン
グなどの物理蒸着法あるいはプラズマ溶射法などを用い
て超合金表面にコーティングするオーバーレイコーティ
ング法が注目されている。オーバーレイコーティング用
の耐食性合金としてはＭＣｒＡＩＹ合金（ＭはＦｅ、Ｎ
ｉ、 Ｃｏなど）が良く知られているが、従来のＭＣｒ
ＡＩＹ 合金の耐食性は必ずしも充分でなく、ガスター
ビン、ジェットエンジンの運転温度の上昇、使用燃料の
低品質化に対処する次めにはさらに耐食性のすぐれたコ
ーティング用合金が必要となっている。
があるため、最近耐食性の良好な任意の組成の合金を、
電子線蒸着、スパッタリングおよびイオンプレイティン
グなどの物理蒸着法あるいはプラズマ溶射法などを用い
て超合金表面にコーティングするオーバーレイコーティ
ング法が注目されている。オーバーレイコーティング用
の耐食性合金としてはＭＣｒＡＩＹ合金（ＭはＦｅ、Ｎ
ｉ、 Ｃｏなど）が良く知られているが、従来のＭＣｒ
ＡＩＹ 合金の耐食性は必ずしも充分でなく、ガスター
ビン、ジェットエンジンの運転温度の上昇、使用燃料の
低品質化に対処する次めにはさらに耐食性のすぐれたコ
ーティング用合金が必要となっている。
本発明の目的は耐食性および耐熱衝撃性にすぐれたコー
ティング層を有する合金を提供すること・ にある。
ティング層を有する合金を提供すること・ にある。
本発明のコーティングを有する合金性、コーティング層
が、Ａ１４〜１ｓ重量−１Ｃｒ２Ｓ−３６重量−を含み
、主成分がＮｌおよびＣｏの１種以上がらなり、該Ｎ１
とＣｏとの比（Ｎｉ／Ｃｏ）がｔｓ〜ｚ、ｓであること
を特徴とするものである。
が、Ａ１４〜１ｓ重量−１Ｃｒ２Ｓ−３６重量−を含み
、主成分がＮｌおよびＣｏの１種以上がらなり、該Ｎ１
とＣｏとの比（Ｎｉ／Ｃｏ）がｔｓ〜ｚ、ｓであること
を特徴とするものである。
Ｍ−ＡＩ−Ｃｒ系合金（ＭはＮｉ 、Ｃｏ ）の耐食性
を検討したところ、ＮｉとＣａＯ比（Ｎｉ／Ｃｏ ）を
ｔ５〜２．ｓに限定した場合に耐食性が著しく良好であ
ることを見出した。なおその際、Ａｌは４〜１５嗟、ｃ
ｒは２５〜ｇｓ＄が好ましく、この範囲外では耐食性１
ａ劣化ｆｈｏ そしてＣＬｏ １〜２ ％ｔＤＹ、８ｃ
あるいは希土類元素の含有は耐食性の改善に、また１０
０５〜１ｌＬｓ饅ＯＢの含有は耐熱衝撃性の改善に有効
なことを同時に見出し友。
を検討したところ、ＮｉとＣａＯ比（Ｎｉ／Ｃｏ ）を
ｔ５〜２．ｓに限定した場合に耐食性が著しく良好であ
ることを見出した。なおその際、Ａｌは４〜１５嗟、ｃ
ｒは２５〜ｇｓ＄が好ましく、この範囲外では耐食性１
ａ劣化ｆｈｏ そしてＣＬｏ １〜２ ％ｔＤＹ、８ｃ
あるいは希土類元素の含有は耐食性の改善に、また１０
０５〜１ｌＬｓ饅ＯＢの含有は耐熱衝撃性の改善に有効
なことを同時に見出し友。
以下本発明の詳細を実施例を示して説明する〇実験に用
い九コーティング用合金の化学組成を＃！１表に示す〇 第 １ 表 第１表の合金材はいずれも真空炉で溶解し、真空中で１
１００℃、１２時間の均質化処理後に、巾１０雪島、長
さ１５ｆｉ、厚さｓ ｓｓに機械加工し、腐食試験およ
び熱衝撃試験を行なった。
い九コーティング用合金の化学組成を＃！１表に示す〇 第 １ 表 第１表の合金材はいずれも真空炉で溶解し、真空中で１
１００℃、１２時間の均質化処理後に、巾１０雪島、長
さ１５ｆｉ、厚さｓ ｓｓに機械加工し、腐食試験およ
び熱衝撃試験を行なった。
合金の耐食性は、Ｎｂ８０４＋ ２５１ＮａＣＩ混合溶
ＭＷを試験片表面に１０±ａｓ〜／ｄ塗布し、７５０℃
の大気中でｓｅａ時間加熱した後に、試験片の表面に生
成し九スケールを除去して重量減少量により評価した。
ＭＷを試験片表面に１０±ａｓ〜／ｄ塗布し、７５０℃
の大気中でｓｅａ時間加熱した後に、試験片の表面に生
成し九スケールを除去して重量減少量により評価した。
脱スケール処理は、まず１８％ＮａＯＨ＋ Ｓ％ＫＭｓ
Ｏ＋水溶液中で約１〜２時間煮沸し、次に１０−クエン
酸アンモニウム水溶液中で約１〜２時間煮沸した後にブ
ラシを用いて行なった。
Ｏ＋水溶液中で約１〜２時間煮沸し、次に１０−クエン
酸アンモニウム水溶液中で約１〜２時間煮沸した後にブ
ラシを用いて行なった。
合金の耐熱衝撃性は＠ｏ ｏ ’（３の電気炉に約５分
間保持後、水冷を行うサイクルを１０回くシ返し、コー
ティング用合金に発生したり２ツクの数にょシ評価した
。クランクの数は試料表面に書いた長さ１０１１１の直
線に交わったり２ツクの個数を光学顕微鏡によって数え
たものである。
間保持後、水冷を行うサイクルを１０回くシ返し、コー
ティング用合金に発生したり２ツクの数にょシ評価した
。クランクの数は試料表面に書いた長さ１０１１１の直
線に交わったり２ツクの個数を光学顕微鏡によって数え
たものである。
次にこれら試料の組成の特徴について説明する。
Ｎａ１．２は従来から知られ九オーバーレイコーティン
グ用合金であるＱ１１ｋ１３〜・は本発明用の合金でｔ
ｂｂ、Ｎ１とＣｏの比（Ｎｉ／Ｃｏ ）が約２となって
いる。またＮｌｌ？〜１２は本発明用の合金と異な）、
Ｎ１とＣａＯ比（Ｎｉ／ＣＯ”）が約ａｓ（ｍ？、１ｏ
）および約１ （Ｎ１１ｚ、１２）となっている。
グ用合金であるＱ１１ｋ１３〜・は本発明用の合金でｔ
ｂｂ、Ｎ１とＣｏの比（Ｎｉ／Ｃｏ ）が約２となって
いる。またＮｌｌ？〜１２は本発明用の合金と異な）、
Ｎ１とＣａＯ比（Ｎｉ／ＣＯ”）が約ａｓ（ｍ？、１ｏ
）および約１ （Ｎ１１ｚ、１２）となっている。
第２表に陽１〜１２の各種合金の腐食試験結果を示す。
第 ２ 表
従来から知られた合金Ｎ１１１．２では腐食による重量
減少量が約６Ｗ１０ｔｔｌであるのに対し、陽５〜６の
本発明用合金ではｚ６〜ｔ４Ｗ！９／７とな９、本発明
におけるブーティング用合金の耐食性が優れていること
が知られる。
減少量が約６Ｗ１０ｔｔｌであるのに対し、陽５〜６の
本発明用合金ではｚ６〜ｔ４Ｗ！９／７とな９、本発明
におけるブーティング用合金の耐食性が優れていること
が知られる。
なお合金に含有されるＮｉとＣｏの比（Ｎｉ／Ｃｏ）は
ｔ５〜２．５の範囲が適当であり、陽９〜１２の結果か
ら知られるように、この範囲内から外れた合金は重量変
化が大きくな夛耐食性が劣る。
ｔ５〜２．５の範囲が適当であり、陽９〜１２の結果か
ら知られるように、この範囲内から外れた合金は重量変
化が大きくな夛耐食性が劣る。
またＣｒ量は２ｓ〜３ｓ−が適当で、Ｃｒが２５−未満
では陽１の結果から知られるように、Ｎ１／Ｃｏがｔ５
〜２．５の範囲内であっても耐食性が劣る。またＯｒが
３５％を越えると耐熱衝撃性が低下する。
では陽１の結果から知られるように、Ｎ１／Ｃｏがｔ５
〜２．５の範囲内であっても耐食性が劣る。またＯｒが
３５％を越えると耐熱衝撃性が低下する。
第３表は合金Ｎｌ１１〜８について熱衝撃試験を行なっ
た結果である。
た結果である。
第 ３ 表
従来から知られた合金階１．２およびＮｉ／Ｃｏ）比を
約２としたＢ無添加の合金４５，４．６．７ではいずれ
もクラックの発生が認められるが、（Ｎｉ／Ｃｏ ）比
が約２で６１）、しかもａ ｏ ｓ ％ノＢを添加した
合金−５，８ではクラックの発生がなく耐熱衝撃性がす
ぐれている。なおりの添加量はα００５〜ｃＬｓｌｓが
適当であシ、この範囲内から外れると耐熱衝撃性の改善
は充分でない。
約２としたＢ無添加の合金４５，４．６．７ではいずれ
もクラックの発生が認められるが、（Ｎｉ／Ｃｏ ）比
が約２で６１）、しかもａ ｏ ｓ ％ノＢを添加した
合金−５，８ではクラックの発生がなく耐熱衝撃性がす
ぐれている。なおりの添加量はα００５〜ｃＬｓｌｓが
適当であシ、この範囲内から外れると耐熱衝撃性の改善
は充分でない。
またＡＩについては４Ｌｓ未満では耐食性が充分でなく
、１５−を越えるとコーティング用合金の耐熱衝撃性が
低下する。したがってＡｌ含有量は４〜１５慢が適当で
ある。
、１５−を越えるとコーティング用合金の耐熱衝撃性が
低下する。したがってＡｌ含有量は４〜１５慢が適当で
ある。
本発明用の合金にＹを添加すれば、第１表の結果から知
られるように（Ｎ１１４．５．７、ａ）、耐食性をさら
に改善することがで龜る。その場合、Ｙの添加量は（Ｌ
Ｏ１〜２９ｇが適当で、２−を越えると耐熱衝撃性、耐
食性が低下し、１０１ｑｂ未満では耐食性の改善が充分
でない０なお、Ｙに代わりにＳｅ、希土類元素などを用
いても同様の効果を得ることができる亀のである０
られるように（Ｎ１１４．５．７、ａ）、耐食性をさら
に改善することがで龜る。その場合、Ｙの添加量は（Ｌ
Ｏ１〜２９ｇが適当で、２−を越えると耐熱衝撃性、耐
食性が低下し、１０１ｑｂ未満では耐食性の改善が充分
でない０なお、Ｙに代わりにＳｅ、希土類元素などを用
いても同様の効果を得ることができる亀のである０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ コーティング層が、Ａ１４〜１５重量−１ｃｒｚｓ
〜ｓ５重量−を含み、主成分がＮ１およびＣｏの１種以
上からなり、該Ｎ１とＣｏとの比（Ｎｉ／Ｃｏ）がｔ５
〜ＺＳであることを特徴とするコーティング層を有する
合金。 ２ コーティング層に、Ｙ、８ｅ４るいは希土類から選
ばれ九１種以上の元素を１０１〜２重量％含有せしめた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコーティ
ング層を有する合金。 五 コーティング層ＫＳＢα００５〜１５重量嘩含有せ
しめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載のコーティング層を有する合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2351382A JPS58141355A (ja) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | コ−テイング層を有する合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2351382A JPS58141355A (ja) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | コ−テイング層を有する合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141355A true JPS58141355A (ja) | 1983-08-22 |
Family
ID=12112525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2351382A Pending JPS58141355A (ja) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | コ−テイング層を有する合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141355A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138681A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-06-10 | フオード モーター カンパニー | スパークプラグ |
| US5855696A (en) * | 1995-03-27 | 1999-01-05 | Nippon Steel Corporation | Ultra low carbon, cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having improved fatigue properties and processes for producing the same |
| JP2002003747A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Osaka Gas Co Ltd | コーティング材及びそれを用いた耐熱部材 |
| US6818321B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-16 | Tocalo Co., Ltd. | High-temperature strength member |
| US7641985B2 (en) * | 2004-06-21 | 2010-01-05 | Siemens Energy, Inc. | Boron free joint for superalloy component |
| DE102012101105B4 (de) | 2011-02-10 | 2019-09-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Zündkerze |
-
1982
- 1982-02-18 JP JP2351382A patent/JPS58141355A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138681A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-06-10 | フオード モーター カンパニー | スパークプラグ |
| US5855696A (en) * | 1995-03-27 | 1999-01-05 | Nippon Steel Corporation | Ultra low carbon, cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having improved fatigue properties and processes for producing the same |
| JP2002003747A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Osaka Gas Co Ltd | コーティング材及びそれを用いた耐熱部材 |
| US6818321B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-16 | Tocalo Co., Ltd. | High-temperature strength member |
| US7641985B2 (en) * | 2004-06-21 | 2010-01-05 | Siemens Energy, Inc. | Boron free joint for superalloy component |
| DE102012101105B4 (de) | 2011-02-10 | 2019-09-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Zündkerze |
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