JPS59157272A - 複合表面処理方法 - Google Patents

複合表面処理方法

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JPS59157272A
JPS59157272A JP3012383A JP3012383A JPS59157272A JP S59157272 A JPS59157272 A JP S59157272A JP 3012383 A JP3012383 A JP 3012383A JP 3012383 A JP3012383 A JP 3012383A JP S59157272 A JPS59157272 A JP S59157272A
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JP
Japan
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nickel
layer
treatment
plating
chromium
Prior art date
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Pending
Application number
JP3012383A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Shimizu
重雄 清水
Kenji Maehara
前原 健治
Chikashi Inazumi
近 稲住
Kazuhiko Tanaka
和彦 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/34Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
    • C23C10/52Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation more than one element being diffused in one step
    • C23C10/54Diffusion of at least chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/02Pretreatment of the material to be coated

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (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。

Description

【発明の詳細な説明】 木兄間は、111食スーL、耐熱性釆、・よひ密/1−
性に伝tた皮膜を金朗ゾク[I」上に得ろための仕合表
面処胛方法にj:yJする。
例えば、1’31> [’!]こみ焼刈j炉の火格子や
タービンブレード弄は、溶融塩に刈するnvj食性、1
iiJ熱住等が一シボ憾;IL句。そこで、こizらの
金属材層Vこ十分な耐食、]:行熱住ケゴ守/辻せるた
め、ニッケル゛クロム台金皮旋ヤニソケル・クロム・ア
ルミ合金皮暎処理を7+’tlj−’′>−+i曵」嘴
力り仙L々のr趣1ffJ夕・シPP法により従来から
付われでいる。−1々而処理法VCは、拡散浸透法、眠
気メっキ法、真空表rm処4 法(PVD 、 CVD
 寺)、溶射法かりんが、それぞれ長H[と短所を持っ
ているので、最近では2つ以上の方法を組み会わせて谷
々の長所を生かすことを目的とする抜合表面処理方法が
検討されている。しかしながら、未だ耐食性、耐熱性お
よび誓漕性[優れた高品質のニッケル・クロム合金層あ
るいはニッケル・クロム・アルミニウム合金層を得るに
至っていない。
不発明方法はこのような問題を解決することを目的とし
、金属材料VC1第1段階で電気めつき法でニッケル・
クロム合金層を得た俊に、第2段階でクロムまたはアル
ミニウム拡散浸透処理を行う構Jメの複合表向処理力法
を提供することによって、その目的【速成するものであ
り、これにより、従来の衣面処珪方砥によるものよりも
耐食1生、IIIIt熟1生升よび督眉−性に後れた高
品質のニッケル・クロム合金)曽あるいはニッケル°ク
ロム・アルミニラ、l一台館層を侍ることができるもの
である。
すなわち、この方法の特徴は、第1段階の電9へめっき
を通常のニッケルめっきではなくニッケル・クロム合金
めっきを行う点にある。このようにしたのは、第1段階
でニッケルめっ3缶行うと、めっき皮膜は緻密な純ニッ
ケル層となり、第2段階で拡散浸透処、!8iヶ行った
場合VC通常の条件ではクロムあるいはアルミの拡散浸
透が起こりにくぃ′のに対し、皮膜内部の応力が大きく
なってミクロクランクが生じ、第2段階で拡散浸透を行
うときVCそのミクロクラックを通ってアルミあるいは
クロムが拡散しやすくなるからである。また、ニッケル
・クロム合金めっき皮膜がアモルファスVこなっている
ことをX線回折で確認でき、この点からも拡散浸透を起
こし易くしている。
以下本発明方法の構成を、2つの実施し1jを挙りて、
互だこれを従来fII尤−よび比較例と比較しながら詳
軸vc説明“Jる。
実施例1 18φ×:sol朋 の5Us304試験片を第1段1
昔で水浴性ニッケル・クロム合娘めっき浴(0,5mo
z々塩化−=−ッ)y # + 1.Omoz/z  
塩化りOム+1.Sm01/zグリシン+ 2.Omo
z/z 塩化7 ンモ= ラム+ O、’iI!Ioz
lz才つ酸)中、20A/dm2で1時間めっきし、4
0μmのニッケル・クロム合金めっき層を得た。仄に、
第2段階でCr粉: 4’7.5wt% Az 206
: 47 、5 wt%。
’uH4C1:5 wt%の処理剤中、水素雰囲気で1
100°C16時間拡散浸透処理したところ、N1=5
0%、Cr=50%の緻密で密層性の良い杓60μmの
皮膜が得られた。その皮膜の耐食性試験および街着性試
譲の結果を表1、衣2にそれぞれ示したが、後述す6従
来例および比較例より良い結果が得られた。
実施例2 18φX 30’MM の5UEI304試験片を第1
段階で水溶性ニッケル・クロム合金めっき浴(○、bn
・at/l  塩化ニア ’I ル+1.0IaO//
z  塩化りo ム+ 1.3moJzグリン:/ +
 2.0rrXoz/z  4化アンモニウム+ 0.
7mo ///ホウ敏)中、20A/cLm で1時間
めっきし、40pmのニッケル・クロム合金めっき)@
を情だ。次に、第2段階でに゛θ−AJ粉;47,5w
t% Az206: 47,5wt%。
NH4Cz :5 wt%の処理剤中、水素雰囲気で9
50°c16時間拡散浸透処理したところ、N1=30
%、Cr=30%、 Ae= 40%の緻密で密層性の
良い約80μmの皮膜が得られた。その皮膜の耐食性試
験および密着性試験の結果全衣1、衣2にそ【しぞれ示
したが後述する従来例2よび比較例より良い結果が得ら
れた0 従来例1 ユ8φ×30’xzO8IJ部04試験片を第1段階で
水溶性ニッケル・クロム合金めっき浴(0、5nlOA
/z  塩化ニッケル+ 1.OmoI!/z  塩化
り0 ム+ 1.3m0J/Jグリシン+2,0m0z
/l  塩化アンモニウム+0.7maJt *つ酸)
中、20A/dm2テ1時間めツキし、40μmのニッ
ケル・クロム合金めっき層を得た。この皮膜の耐食性試
験と密着性試験の結末は、表1、衣21′こそγLそれ
示すように、第1、第2実施例に比べていずれも悪い結
果となっている。これはミクロクラック中の腐食液の浸
透による母材の腐食と11山凪めつき層の缶宥力が低い
という欠点のためと考えられる。
従来レリ 2 18φ×30 %m の5LIS3o4試1状片をCr
粉二47,5wt%。
Az203: 4’7.5wt%、 NH4C1:5 
wt%の処理剤中、水素雰囲気で1100°C,6時間
仮数浸透処理したとこ◇、207r、mの拡散層を待つ
皮膜が侍られた。この皮膜の耐食性試以と密M牲試躾の
結果は、衣1・?(2にそれぞれ示すように第1、第2
実施図jに比べていずれも悲い禾古米となった。
従尿例3 18 φ×30e+−R(7) S UB304 g 
g 片’、I Fe −iyl 粉:47 、5vvt
%、 AJ Q  : 4’7,5wt%、 Nf(4
CJ : 5 tvt%の処理3 剤中、水素雰囲気で950°C16時間拡散浸透処理し
:化ところ、40μmの拡散層を持つ皮膜が得られた。
この皮膜の耐食性試験と密着性試狽の結果は、表1N 
f’< 2にそれぞれ示すように、第1、粥2実画vU
番で比べていず:)V、も悪い結果となった。
比較1り′リ 1 18φX 30%mの5US304試萩片を第工取噌で
めっき浴(1,omOl、//  スルフ 7ミ7 g
 −=’−ツクル+0.15m O7!/’l塩化ニツ
ケル+ 0 、7moz/zホウ7 +2.0mol/
111m化アンモニウム)中、5A//am2で20分
めっきし、40μmのニッケルめつ@増を侍た。仄すC
1第2段階でCr粉:47.5wt%、AZ 20 s
 : 4 ’ −b W t%、 NH4CJ :5w
t%の処理剤中、水素雰1al気てl1lJO−Q 、
 6時間拡散浸透処理したところ、わずか2μmの拡散
層厚みしか得られなかった。この皮膜の耐食性試験とヂ
漸住式験の結果は、衣工、衣2にそれぞれ示すように、
第1、第2実施例に比べていず1tも忌い。
結果とプCつだ。
比較例2 18φX 30Z節の5IJS304試験片を第1段階
でぬつき浴(1、Omoz/z スルファミン酸ニッケ
A−+0.15m0z、4jA化ニッケル+0.7mo
z/l  ホ”)酸+LOm”lll m化アンモニレ
ム)・〒、5A/d−m2で20分めっきし、40μm
のニッケルめっき層を得た。次に、第2段階でFe−A
z粉;4’7.5wt%、 A/206: 4’?、5
w+t%。
HH4C1:5wt%の処理剤中、水素雰囲気テ950
″G。
6時間拡散浸透処理したところ、わずか7μmの拡散層
厚へしか狗られなかった。この皮膜の野食性試験と密層
性試験の結果は、表1、表2にそれぞれ示すように第1
、第2夾施例に比べていずれも悪い結果となつ/c。
〔以下余白〕
表1 表面処理材の耐食性試験 (字去法によるバナジウムアタック試験)表2 表面処
理材の耐熱衝撃性試験 評  □i+ili :  O印:外蒙良好へ目j:粉
洛ち ×印:1■n ××印=(はく離(処理層なし) 以上木兄1男方法によれば、従来の表面処理方法による
ものよりも耐食性、耐熱性および密*性に優れた^品質
のニッケル・クロム合懺層あるいはニッケル・クロム・
アルミニウム合金層を得ることができる。
代理人  群太義弓、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 金杓材料に、第1段階で眠気めっき法でニック“ル
    ・クロム合金層を得た後に、妃: 2 g2階でクロl
    −寸/こ(−1、アルミニウム拡散浸透処3:”iを行
    うことを慣徴とする佐合表1fn処理力法。
JP3012383A 1983-02-23 1983-02-23 複合表面処理方法 Pending JPS59157272A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1001046A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-17 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. High temperature corrosion-resistant and abrasion-resistant coating member, and manufacturing method thereof
EP1013786A1 (en) * 1998-12-22 2000-06-28 GE Aviation Services Operation (Pte) Ltd. Method for repairing a superalloy turbine component
EP1123987A1 (en) * 2000-02-11 2001-08-16 General Electric Company Repairable diffusion aluminide coatings

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