JPS5837144A - 耐食性コ−テイング層を有する部材 - Google Patents
耐食性コ−テイング層を有する部材Info
- Publication number
- JPS5837144A JPS5837144A JP13414581A JP13414581A JPS5837144A JP S5837144 A JPS5837144 A JP S5837144A JP 13414581 A JP13414581 A JP 13414581A JP 13414581 A JP13414581 A JP 13414581A JP S5837144 A JPS5837144 A JP S5837144A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- weight
- corrosion resistance
- resistant coating
- resistance
- 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.)
- Pending
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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、優れた耐食性および耐熱衝撃性を有するコーティ
ング層を有する部材に関するものである。
いて、優れた耐食性および耐熱衝撃性を有するコーティ
ング層を有する部材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基耐熱合金は、Ｓ、 ＣＡ、 Ｎａ、 Ｖ。
基、 ＣＯ基耐熱合金は、Ｓ、 ＣＡ、 Ｎａ、 Ｖ。
ｐｂなどを含有する腐食性の燃焼ガス雰囲気にさらされ
る。また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
ら保護することが一般的に行なわれる。
る。また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
ら保護することが一般的に行なわれる。
各種コーティング処理のうち、よく知られた方法にバッ
ク法を用いたＡｔコーティング、Ｃｒコーティングなど
がめる。すなわち超合金をＡｔ粉末あるいはＣｒ粉末、
不活性耐火材料（たとえばＡ１２ｏｓ ） （Ｄ粉末お
工びＮＨ２Ｃｌ、 Ｎ” ＣＬ 、 ＮＨ４Ｆなどのハ
ロゲン化活力剤の粉末からなるバック剤中に埋め込み、
こ扛を不活性ガス雰囲気中で加熱して、表面にｈｔｈる
いはＣｒ含有量の高いコーティング層を形成させる。し
かしバック法では１回の処理によりコーティングできる
元素は原則として１種類なので（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ｎ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
の制御はかなり困難である。）、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り返す必要が
あり、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Ａｔコーティング、Ｃｒコーティングなど
がめる。すなわち超合金をＡｔ粉末あるいはＣｒ粉末、
不活性耐火材料（たとえばＡ１２ｏｓ ） （Ｄ粉末お
工びＮＨ２Ｃｌ、 Ｎ” ＣＬ 、 ＮＨ４Ｆなどのハ
ロゲン化活力剤の粉末からなるバック剤中に埋め込み、
こ扛を不活性ガス雰囲気中で加熱して、表面にｈｔｈる
いはＣｒ含有量の高いコーティング層を形成させる。し
かしバック法では１回の処理によりコーティングできる
元素は原則として１種類なので（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ｎ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
の制御はかなり困難である。）、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り返す必要が
あり、コーティング処理工程は著しく煩雑となる。
バ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、イオングレイティングな
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
（□ｖｅｒｌａｙＣｏａｔｉｎｇ）が注目されている。
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、イオングレイティングな
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
（□ｖｅｒｌａｙＣｏａｔｉｎｇ）が注目されている。
オーバーレイコーティング用の合金としてはＭＣｒＡ／
！、Ｙ合金（ＭはＦｅ、 Ｎｉ、Ｃｏなど）が良く知ら
れているが、これらの合金の耐食性は必ずしも十分でな
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だめにはさらに耐用 食性のすぐ扛たコーティング合金が必要となっている。
！、Ｙ合金（ＭはＦｅ、 Ｎｉ、Ｃｏなど）が良く知ら
れているが、これらの合金の耐食性は必ずしも十分でな
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だめにはさらに耐用 食性のすぐ扛たコーティング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
ティング用合金を提供することにある。
ティング用合金を提供することにある。
Ｍ−Ａｔ−Ｃｒ−Ｘ、系合金（ＭはＮｉ、Ｃｏ：Ｘは第
４元素）の耐食性を検討したところ、Ｘを２０〜４０％
のｐｔに限定した場合に耐食性が著しく良好であること
を見い出した。なおその際、０．０１〜２％のＹ、ＳＣ
６るいは希土類元素の添加は耐食性の改善に、また０、
００５〜０６８重量％のＢの添加は耐熱衝撃性の改善に
有効なことも同時に見い出した。被覆層は、ＰＶＤ、プ
ラズマ溶射法などによって形成するので、内外ともほぼ
同じ組成を有する。
４元素）の耐食性を検討したところ、Ｘを２０〜４０％
のｐｔに限定した場合に耐食性が著しく良好であること
を見い出した。なおその際、０．０１〜２％のＹ、ＳＣ
６るいは希土類元素の添加は耐食性の改善に、また０、
００５〜０６８重量％のＢの添加は耐熱衝撃性の改善に
有効なことも同時に見い出した。被覆層は、ＰＶＤ、プ
ラズマ溶射法などによって形成するので、内外ともほぼ
同じ組成を有する。
非消耗電極型アーク炉によりアルゴン雰囲気中で各種合
金を溶製して、高温腐食試験、熱衝撃試験を行なった。
金を溶製して、高温腐食試験、熱衝撃試験を行なった。
耐食性はＮａ２５ｏ、−２５％ＮａＣ１混合塩を試料表
面に１０士０．５ｍｇ／ｃｍ２塗布し、７５０℃大気中
で５００ｈ加熱した後、生成したスケールを除去して重
量減少量により評価した。脱スケールは、まず１８％Ｎ
ａＯＨ＋３％ＫＭｎＯ，水溶液中で約５ｈ煮沸し、次に
１０％クエン酸アンモニウム水溶液中で約１ｈ煮沸した
後、ブラシを用いて行なった。
面に１０士０．５ｍｇ／ｃｍ２塗布し、７５０℃大気中
で５００ｈ加熱した後、生成したスケールを除去して重
量減少量により評価した。脱スケールは、まず１８％Ｎ
ａＯＨ＋３％ＫＭｎＯ，水溶液中で約５ｈ煮沸し、次に
１０％クエン酸アンモニウム水溶液中で約１ｈ煮沸した
後、ブラシを用いて行なった。
耐熱衝撃性は７００℃、１ｍ１ｎ保持−水冷のサイクル
を２回行ない、試料表面に発生したクラックの数により
評価した。クラックの数は試料表面に書いた長さ１ｃｍ
の直線に交わったクラックの個数を光学顕微鏡にてかぞ
えたものである。
を２回行ない、試料表面に発生したクラックの数により
評価した。クラックの数は試料表面に書いた長さ１ｃｍ
の直線に交わったクラックの個数を光学顕微鏡にてかぞ
えたものである。
実施例（１）
表１に溶製した合金の組成の例を示す。扁１゜２は従来
からＭＣｒＡｔＹとして知られたオーバーレイコーティ
ング用の合金、一方扁３〜７は本発明による合金である
。扁８，９は本発明の合金に比較して、ｐｔ含有鷲が過
剰あるいは不足のものである。
からＭＣｒＡｔＹとして知られたオーバーレイコーティ
ング用の合金、一方扁３〜７は本発明による合金である
。扁８，９は本発明の合金に比較して、ｐｔ含有鷲が過
剰あるいは不足のものである。
表２は扁１〜９の各合金の腐食試験結果である。
Ｓｌ、２では腐食による重量減少量が約５ｍｇ／ｃｍ２
であるのに対し、扁３〜７では１．８〜３．２ｍｇ／ｃ
ｍ２となり、本発明の合金の耐食性が優れていることが
知られる。
であるのに対し、扁３〜７では１．８〜３．２ｍｇ／ｃ
ｍ２となり、本発明の合金の耐食性が優れていることが
知られる。
なおＰｔ′含有量は２０〜４０％の範囲が適当で、扁８
，９の結果から知られるように、この範囲内から外れる
と重量変化が大きくなり耐食性が劣る。
，９の結果から知られるように、この範囲内から外れる
と重量変化が大きくなり耐食性が劣る。
また９ｒ含有量は３０％以下が適当で、これを越えると
耐食性は劣化する。
耐食性は劣化する。
実施例（２）
表３は試料扁１〜３および５５〜７についテ熱衝撃試験
を行なった結果である。従来から知ら扛たコーティング
用合金（ＡＩ、２）およびＢを添加しない本発明による
コーティング用合金（扁３゜５）ではいずれもクラック
の発生が認められるが、Ｂを添加した本発明によるコー
ティング用合金（扁６．７）ではクランクの発生がなく
耐熱衝撃性がすぐれている。なおりの添加量は０．００
５〜０．５係が適当であり、この範囲内から外れると耐
熱衝撃性の改善は十分でない。
を行なった結果である。従来から知ら扛たコーティング
用合金（ＡＩ、２）およびＢを添加しない本発明による
コーティング用合金（扁３゜５）ではいずれもクラック
の発生が認められるが、Ｂを添加した本発明によるコー
ティング用合金（扁６．７）ではクランクの発生がなく
耐熱衝撃性がすぐれている。なおりの添加量は０．００
５〜０．５係が適当であり、この範囲内から外れると耐
熱衝撃性の改善は十分でない。
表３ 熱衝撃試験績５来
またＡ／、については１０チ以下では耐食性が十分でな
く、２０％以上になるとコーティング層の耐熱衝撃性が
低下する。したがってＡｔの含有量はｉｏ〜２０％が適
当である。
く、２０％以上になるとコーティング層の耐熱衝撃性が
低下する。したがってＡｔの含有量はｉｏ〜２０％が適
当である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ａｔ；１０〜２０重量％、Ｐｉ；２０〜４０重量％
、（に３０重量％以下を有し、および残部がＮｕ 、
Ｃｏ、 ｌ；’ｅの１種以上からなるコーティング鳩内
に未固溶のｐｔとＡｔ との化合物を含有しないことを
特徴とする耐食性コーティング層を有する部材。 ２、特許請求の範囲第１項において、Ａｔ：１０〜２０
重量％、Ｐｉ ： ２０〜４０重量％、Ｃｒ；３０重量
％以下、Ｙ、 ８Ｃあるいは希土類から選ばれた一種類
以上の元素：０．０１〜２重量％、および残部がＮｉあ
るいはＣＯするいはこれらの混合からなることを特徴と
する耐食性コーティング層を有する部材。 ３、特許請求の範囲第１項において、Ａｔ：１０〜２０
重量％、Ｐｔ；２０〜４０重量％、Ｃｒ；３０重量％以
下、Ｂ：０．００５〜０．５重量％、お工 、び残部
がＮ１あるいはＣＯ６るいはこれらの混合からなること
を特徴とする耐食性コーティング層を有する部材。 ４、特許請求の範囲第１項において、Ａ、！；１０’〜
２０重量係、Ｐｔ；重量−４０重量％、−Ｃｒ；３０重
量％以下、Ｂ：０．００５〜０．５重量％、Ｙ、ＳＣあ
るいは希土類から選ば扛だ一種以上の元素；０．０１〜
２重量％、および残部がＮＩあるいはＣＯあるいはこれ
らの混合からなることを特徴とする耐食性コーティング
層を有する部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414581A JPS5837144A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 耐食性コ−テイング層を有する部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414581A JPS5837144A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 耐食性コ−テイング層を有する部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837144A true JPS5837144A (ja) | 1983-03-04 |
Family
ID=15121514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13414581A Pending JPS5837144A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 耐食性コ−テイング層を有する部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837144A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02503576A (ja) * | 1987-05-18 | 1990-10-25 | イギリス国 | 被覆した近αチタン品物 |
| JPH02504289A (ja) * | 1987-05-18 | 1990-12-06 | イギリス国 | 被覆した近αチタン品物 |
| US8334056B2 (en) | 2003-05-16 | 2012-12-18 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | High-temperature coatings with Pt metal modified γ-Ni + γ′-Ni3Al alloy compositions |
| US8821654B2 (en) | 2008-07-15 | 2014-09-02 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Pt metal modified γ-Ni+γ′-Ni3Al alloy compositions for high temperature degradation resistant structural alloys |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP13414581A patent/JPS5837144A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02503576A (ja) * | 1987-05-18 | 1990-10-25 | イギリス国 | 被覆した近αチタン品物 |
| JPH02504289A (ja) * | 1987-05-18 | 1990-12-06 | イギリス国 | 被覆した近αチタン品物 |
| US8334056B2 (en) | 2003-05-16 | 2012-12-18 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | High-temperature coatings with Pt metal modified γ-Ni + γ′-Ni3Al alloy compositions |
| US8821654B2 (en) | 2008-07-15 | 2014-09-02 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Pt metal modified γ-Ni+γ′-Ni3Al alloy compositions for high temperature degradation resistant structural alloys |
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