JPS59197558A - ２段アルミニウムパツク処理方法 - Google Patents
２段アルミニウムパツク処理方法Info
- Publication number
- JPS59197558A JPS59197558A JP7351983A JP7351983A JPS59197558A JP S59197558 A JPS59197558 A JP S59197558A JP 7351983 A JP7351983 A JP 7351983A JP 7351983 A JP7351983 A JP 7351983A JP S59197558 A JPS59197558 A JP S59197558A
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- JP
- Japan
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- turbine
- aluminum
- powder
- treatment
- shielding case
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/04—Diffusion into selected surface areas, e.g. using masks
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】
（産業上の利用分野〕
この発明は金属部品の表面ｌこアルミニウム拡散層を形
成する２段アルミニウムパンク処理方法に関するもので
ある。
成する２段アルミニウムパンク処理方法に関するもので
ある。
（従来技術）
従来、例えは自動車用ターボチャージャのタービンのよ
うに耐熱性に加えて、耐酸化性および耐食性が要求され
る金属部品においては、表面全体にアルミニウムパンク
処理を施して、耐酸化性、耐食性に優れるアルミニウム
拡散層か均一な厚さて形成されたものがある。このアル
ミニウムパンク処理方法を第２図ないし第７０図１ζ沿
って説明すると、先ず、第２図に示すように処理槽ｄ内
にアルミナ粉末、アルミニウム粉末、活性剤からなる処
理粉末すを充填し、この中？こタービンＣを埋設する。
うに耐熱性に加えて、耐酸化性および耐食性が要求され
る金属部品においては、表面全体にアルミニウムパンク
処理を施して、耐酸化性、耐食性に優れるアルミニウム
拡散層か均一な厚さて形成されたものがある。このアル
ミニウムパンク処理方法を第２図ないし第７０図１ζ沿
って説明すると、先ず、第２図に示すように処理槽ｄ内
にアルミナ粉末、アルミニウム粉末、活性剤からなる処
理粉末すを充填し、この中？こタービンＣを埋設する。
次に、この処理槽ａを第２図に示すように、Ｈ２あるい
は″Ａｒ雰囲気中において、温）Ｗ ７００〜／θ００
℃で、θ、５〜数時間加熱保持した後、処理槽ａからタ
ービンＣを取出し、最後に、これを第１θ図に示すよう
に、Ｎ２、Ａｒ等の不活性雰囲気中におりて、温度２ｊ
ｏ〜／１０θ℃で／〜数時間加熱保持して（Ｎｉ２Ａρ
３がＮｉＡρに変化）、製品にする。
は″Ａｒ雰囲気中において、温）Ｗ ７００〜／θ００
℃で、θ、５〜数時間加熱保持した後、処理槽ａからタ
ービンＣを取出し、最後に、これを第１θ図に示すよう
に、Ｎ２、Ａｒ等の不活性雰囲気中におりて、温度２ｊ
ｏ〜／１０θ℃で／〜数時間加熱保持して（Ｎｉ２Ａρ
３がＮｉＡρに変化）、製品にする。
ところで、アルミニウム拡散層は耐酸化性、耐食性に優
れる反面、耐熱性に劣るとめう特性を有している。一方
、上記タービンＣに要求される耐熱性、耐酸化性、耐食
性の程度は、タービンＣの各部分によってかなり異なり
、この傾向は高出方エンジンにおいて特に大きい。した
がって、アルミニウム拡散層はタービンＣの各部分に対
応してそれぞれ最も適した厚さに形成する必要があるが
、上記のようなアルミニウムパンク処理方法では、アル
ミニウム拡散層を部分的に厚さを変えて形成することか
できないという問題があった。
れる反面、耐熱性に劣るとめう特性を有している。一方
、上記タービンＣに要求される耐熱性、耐酸化性、耐食
性の程度は、タービンＣの各部分によってかなり異なり
、この傾向は高出方エンジンにおいて特に大きい。した
がって、アルミニウム拡散層はタービンＣの各部分に対
応してそれぞれ最も適した厚さに形成する必要があるが
、上記のようなアルミニウムパンク処理方法では、アル
ミニウム拡散層を部分的に厚さを変えて形成することか
できないという問題があった。
（発り−ｊの目的）
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、アルミニウムパック処理を２段階に分けて施すこ
とにより、７つの金属部品に対して部分的に１９さの異
なるアルミニウム拡散層を容易に形成することができる
２段アルミニウムバック・処理方法を提供するものであ
る。
って、アルミニウムパック処理を２段階に分けて施すこ
とにより、７つの金属部品に対して部分的に１９さの異
なるアルミニウム拡散層を容易に形成することができる
２段アルミニウムバック・処理方法を提供するものであ
る。
（発明の構成）
本発明のアルミニウムパンク処理方法は、下端に開口部
を備え、かつ処理槽内を上下＠可能に設けられた遮蔽ケ
ースを用いるもので、処理槽内に処理すべき金属部品を
配置した後、遮蔽ケースを下動させて該遮蔽ケースの開
口部を上記金属部品に略気苦状態で当接させ、これによ
り該金属部品の一部分を遮蔽ケースで覆い、その後、該
遮蔽ケース内もしくは遮蔽ケースの外側１の処理槽内に
アルミニウム粉末を混合した処理粉末を充填し、この状
態で所定時間だけ加熱保持して７段目のアルミニウムパ
ック処理を施し、次に、上記遮蔽ケースを」駆動させて
金属部品の表面全１本に上記処理粉末を接触させ、この
状態で所定時間たけ加熱保持して２段目のアルミニウム
パンク処理を施すようにしたものである。
を備え、かつ処理槽内を上下＠可能に設けられた遮蔽ケ
ースを用いるもので、処理槽内に処理すべき金属部品を
配置した後、遮蔽ケースを下動させて該遮蔽ケースの開
口部を上記金属部品に略気苦状態で当接させ、これによ
り該金属部品の一部分を遮蔽ケースで覆い、その後、該
遮蔽ケース内もしくは遮蔽ケースの外側１の処理槽内に
アルミニウム粉末を混合した処理粉末を充填し、この状
態で所定時間だけ加熱保持して７段目のアルミニウムパ
ック処理を施し、次に、上記遮蔽ケースを」駆動させて
金属部品の表面全１本に上記処理粉末を接触させ、この
状態で所定時間たけ加熱保持して２段目のアルミニウム
パンク処理を施すようにしたものである。
（実施例つ
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
本発明に係る金属部品を第１図に示し、金属部品１は自
動車用ターボチャージャのタービンであって、該タービ
ン１はロータ２に、回転中、ＬＬ、Ａがら略放射方同に
延びる多数のタービンブレード６・・を配設して形成さ
れている。
動車用ターボチャージャのタービンであって、該タービ
ン１はロータ２に、回転中、ＬＬ、Ａがら略放射方同に
延びる多数のタービンブレード６・・を配設して形成さ
れている。
タービン１は第１表に示すような化学成分からなるＮｉ
基分合金製、表面全体に２段アルミニウムパック処理方
法によるアルミニウム拡散処理を施して、アルミニウム
拡散層が形成されている。
基分合金製、表面全体に２段アルミニウムパック処理方
法によるアルミニウム拡散処理を施して、アルミニウム
拡散層が形成されている。
そして、このアルミニウム拡散層の厚さは、回転中心Ａ
から離れたタービンブレード６の先端部６ａにおいては
、タービン１の同速回転時に強イ遠心力か作用してＫ
ｆＭ引張強度が要求されると共に高温の耐酸化性か３求
されるため２θ〜グ０μとされ、その他の部分において
は、硫化腐食作用による１ｌｌＩＩ食性と耐酸化性とか
要求されるため、５０〜７．５０μとされている。
から離れたタービンブレード６の先端部６ａにおいては
、タービン１の同速回転時に強イ遠心力か作用してＫ
ｆＭ引張強度が要求されると共に高温の耐酸化性か３求
されるため２θ〜グ０μとされ、その他の部分において
は、硫化腐食作用による１ｌｌＩＩ食性と耐酸化性とか
要求されるため、５０〜７．５０μとされている。
第 ／ 表 （１遣％）
続イて、第２図に上述の２段アルミニレムパック処理方
法に使用する処理装置４を示す。該処理装置４は処理槽
５および該処理槽５同において上下動可能に設けられた
遮蔽ケース６などを具備し、処理槽５は底部にタービン
１を載置するための受台７が設けられるとともに、該処
理槽５の蓋８には遮蔽ケース６を気密性を保持しつつ挿
通するための挿通孔９か開設されている。
法に使用する処理装置４を示す。該処理装置４は処理槽
５および該処理槽５同において上下動可能に設けられた
遮蔽ケース６などを具備し、処理槽５は底部にタービン
１を載置するための受台７が設けられるとともに、該処
理槽５の蓋８には遮蔽ケース６を気密性を保持しつつ挿
通するための挿通孔９か開設されている。
既蔽ケース６はタービン１のタービンブレード乙の先端
部３ａを除いた部分を覆うためのもので、上端を天板部
１０により閉塞され、下端に開口部１１を有する円筒状
とされている。天板部１０には、駆動装爵（図示省略９
に連係する駆動ロッド１２が連結されているとともに、
後述する処理粉末１３（第４図および第７図参照）を遮
蔽ケース６内に充填するための充填口１４か開設され、
該充填口１４は開閉蓋１５により開閉可能とされている
。
部３ａを除いた部分を覆うためのもので、上端を天板部
１０により閉塞され、下端に開口部１１を有する円筒状
とされている。天板部１０には、駆動装爵（図示省略９
に連係する駆動ロッド１２が連結されているとともに、
後述する処理粉末１３（第４図および第７図参照）を遮
蔽ケース６内に充填するための充填口１４か開設され、
該充填口１４は開閉蓋１５により開閉可能とされている
。
また、開口部１１の周縁部１６には、弔３図に示すよう
に、タービンブレード乙の先端部３ａにそれぞれ対応し
て多数のスリット１７ が設けられ、ａ薮ケース６を下
動して上記開口部１１の周縁部１６をタービン１の表面
に略気密状態で当接させた際に、タービンブレード３の
先端部３ｄのみが遮蔽ケース６の外１ｕ１１に露出する
構造とされている（第５図および第乙図参照）。なお、
開口部１１の周縁部１６に対応して、受台７の上面には
環状の支承部１８が突設されている。
に、タービンブレード乙の先端部３ａにそれぞれ対応し
て多数のスリット１７ が設けられ、ａ薮ケース６を下
動して上記開口部１１の周縁部１６をタービン１の表面
に略気密状態で当接させた際に、タービンブレード３の
先端部３ｄのみが遮蔽ケース６の外１ｕ１１に露出する
構造とされている（第５図および第乙図参照）。なお、
開口部１１の周縁部１６に対応して、受台７の上面には
環状の支承部１８が突設されている。
また、本発明に使用する処理粉末１６は、アルミナ粉末
、アルミニウム粉末訃よびＮＨ４Ｃｆ１を混合してなり
、これらの混合の割合は重量比で以下に示すとおりであ
る。なお、アルミナ粉末は耐火剤で、アルミニウム拡散
層の厚さをコントロールしで、該アルミニウム拡散層を
均一な厚さに形成する作用を有し、また、ＮＨ２Ｃｌは
アルミニウムの拡散を促進させる活性剤である。
、アルミニウム粉末訃よびＮＨ４Ｃｆ１を混合してなり
、これらの混合の割合は重量比で以下に示すとおりであ
る。なお、アルミナ粉末は耐火剤で、アルミニウム拡散
層の厚さをコントロールしで、該アルミニウム拡散層を
均一な厚さに形成する作用を有し、また、ＮＨ２Ｃｌは
アルミニウムの拡散を促進させる活性剤である。
アルミナ粉末 ・・・・・２グ％
アルミニウム粉末・・・・・・ ｊ％
Ｎ Ｈ４Ｃｆ ・・・・・ ７％次に、タービ
ン１０２段アルミニウムバンク処理方法をｎ５２明する
（第７図ないし第７図参照ン〇（１） 処理槽５門の受
台Ｚ上に処理すべきタービン１を載置する（第７図参照
）。
ン１０２段アルミニウムバンク処理方法をｎ５２明する
（第７図ないし第７図参照ン〇（１） 処理槽５門の受
台Ｚ上に処理すべきタービン１を載置する（第７図参照
）。
（１１） 遮蔽ケース６を、駆動装置により下動させ
、遮蔽ブース乙の開口部１１をタービン１に１賂気密状
態で当接して嵌合させる（第５図参照）。これにより、
タービン１におけるタービンブレード乙の先端部３ａを
除いた他の部分は、遮蔽ケース６と受台７により否閉状
に僚われる。
、遮蔽ブース乙の開口部１１をタービン１に１賂気密状
態で当接して嵌合させる（第５図参照）。これにより、
タービン１におけるタービンブレード乙の先端部３ａを
除いた他の部分は、遮蔽ケース６と受台７により否閉状
に僚われる。
（ｉｉｉ ） 開閉蓋１５を開けて、処理粉末１３を
充填口１４から遮蔽ケース６内に投入して充填した後、
再び開閉蓋１５を閉しる（第乙図参照）。
充填口１４から遮蔽ケース６内に投入して充填した後、
再び開閉蓋１５を閉しる（第乙図参照）。
（１■） この状態のまま、Ｎ２ もしくはＡｒ雰囲
気中において、温度１０６θ℃で２時間位加熱保持する
（７段目のアルミニウムパック処理）。これにより、タ
ービンブレード乙の先端部６ａ以外のタービン１０表面
には、アルミニウム層（主としてＮ１２Ａρ３）か均一
な厚さて形成（パック）される。
気中において、温度１０６θ℃で２時間位加熱保持する
（７段目のアルミニウムパック処理）。これにより、タ
ービンブレード乙の先端部６ａ以外のタービン１０表面
には、アルミニウム層（主としてＮ１２Ａρ３）か均一
な厚さて形成（パック）される。
（＼ｌ） 遮蔽ケース６を駆動装置により上動させて、
タービン１の覆いを取除く（第７図参照）。
タービン１の覆いを取除く（第７図参照）。
すると、遮蔽ケース６内に充填されていた処理粉末１３
が処理槽５（ハ）に広かつて、タービン１の、全体を包
み、処理粉末１３はタービン１０表面全体に１χ触する
。
が処理槽５（ハ）に広かつて、タービン１の、全体を包
み、処理粉末１３はタービン１０表面全体に１χ触する
。
（■１） この状ｊ（３のまま、再びＮ２もしくはＡ
ｒ雰囲気中において、温度１０ｊθ℃てグ０分位加熱保
持する（２段目のアルミニウムパック処理）Ｏこれによ
り、タービンブレード６の先端部６ａの表向にアルミニ
ウム層（主としてＮ１２Ａρ３）が均一な厚さで形成さ
れるとともに、その他の部分においては、アルミニウム
層の厚さかさらに増加する。
ｒ雰囲気中において、温度１０ｊθ℃てグ０分位加熱保
持する（２段目のアルミニウムパック処理）Ｏこれによ
り、タービンブレード６の先端部６ａの表向にアルミニ
ウム層（主としてＮ１２Ａρ３）が均一な厚さで形成さ
れるとともに、その他の部分においては、アルミニウム
層の厚さかさらに増加する。
（Ｖ：り」ν後に、処理槽５円からタービン１を取出し
、このタービン１をＮ２、Ａｒなどの不活性雰囲気中に
おいて、温度／１００℃で２時間位加熱保持する。この
加熱処理によりタービン１の表面にＩｌｌ、 Ｉ戎され
たアルミニウム層が拡散し、Ｎ１２Ａρ３か安定したＮ
ｉＡ氾 に変化して、部分的に厚さの異ｆＳるアルミニ
ウム拡散層か形成され、製品となる０ なお、本発明は上述のタービン１のほか、排気系の排気
管あるいは取付ボルト（図示省略）などのように、部分
的に厚さを変えてアルミニウム拡散層を形成する必要が
ある他の金属部品にも適用することができる。例えは、
上、妃排気管に適用する場合、ある程度の亮温強度が要
求される取付フランジ部には薄く、他の排気管の部分に
は厚くアルミニウム拡散層を形成する。また、取付ボル
トに適用する場合は、頭部には薄く、ネジ部には厚くア
ルミニウム拡散層を形成する。さらに、上述の実施例に
おいて使用した処理粉末１３の各化学成分の混合の割合
は、対象と１よる処理すべき金属部品に対応して適宜設
定し、また、Ｎ Ｈ４Ｃｆｌに代えてＣｒＦ２を活性剤
として使用しても良い。
、このタービン１をＮ２、Ａｒなどの不活性雰囲気中に
おいて、温度／１００℃で２時間位加熱保持する。この
加熱処理によりタービン１の表面にＩｌｌ、 Ｉ戎され
たアルミニウム層が拡散し、Ｎ１２Ａρ３か安定したＮ
ｉＡ氾 に変化して、部分的に厚さの異ｆＳるアルミニ
ウム拡散層か形成され、製品となる０ なお、本発明は上述のタービン１のほか、排気系の排気
管あるいは取付ボルト（図示省略）などのように、部分
的に厚さを変えてアルミニウム拡散層を形成する必要が
ある他の金属部品にも適用することができる。例えは、
上、妃排気管に適用する場合、ある程度の亮温強度が要
求される取付フランジ部には薄く、他の排気管の部分に
は厚くアルミニウム拡散層を形成する。また、取付ボル
トに適用する場合は、頭部には薄く、ネジ部には厚くア
ルミニウム拡散層を形成する。さらに、上述の実施例に
おいて使用した処理粉末１３の各化学成分の混合の割合
は、対象と１よる処理すべき金属部品に対応して適宜設
定し、また、Ｎ Ｈ４Ｃｆｌに代えてＣｒＦ２を活性剤
として使用しても良い。
（発明の効果）
以上詳述したように、不発ＢＩＪは、処理槽内において
上下動可能に設けられた遮蔽ケースを用いて処理すべき
金属部品の一部分を援うようにするとともに、アルミニ
ウムパック処理を！段階に分けて施すようにしたから、
７つの金４７）４部品に対して、部分的に処理粉末の接
触時間を変えることか可能で、部分的に厚さの異なるア
ルミニウム拡散層を容易に形成することができる。
上下動可能に設けられた遮蔽ケースを用いて処理すべき
金属部品の一部分を援うようにするとともに、アルミニ
ウムパック処理を！段階に分けて施すようにしたから、
７つの金４７）４部品に対して、部分的に処理粉末の接
触時間を変えることか可能で、部分的に厚さの異なるア
ルミニウム拡散層を容易に形成することができる。
第１図ないし第７図は本発明の実施悪様を例示し、第７
図は自動車用ターボチャージャのタービンを示す斜視図
、第２図は同タービンのアルミニウムパック処理に使用
する処理装置の概略を示す正面断面図、第３図は同処理
装箇の遮蔽ケースとタービンとの形状の関係を示す斜視
図、第７図１よいし第゛７図は同アルミニウムパック処
理方法を説ＩＪＩ］するための正面断面図、第２図ない
し第７０図は従来のアルミニウムパック処理方法を説明
するための概略図である。 １・・・・・・金属部品（タービン）、５・・・・・処
理槽、６・・・・・・遮蔽ケース、１１・・・・・・開
口部、１３ ・・・処理粉末 第１０図
図は自動車用ターボチャージャのタービンを示す斜視図
、第２図は同タービンのアルミニウムパック処理に使用
する処理装置の概略を示す正面断面図、第３図は同処理
装箇の遮蔽ケースとタービンとの形状の関係を示す斜視
図、第７図１よいし第゛７図は同アルミニウムパック処
理方法を説ＩＪＩ］するための正面断面図、第２図ない
し第７０図は従来のアルミニウムパック処理方法を説明
するための概略図である。 １・・・・・・金属部品（タービン）、５・・・・・処
理槽、６・・・・・・遮蔽ケース、１１・・・・・・開
口部、１３ ・・・処理粉末 第１０図
Claims (1)
- （１） 処理槽内に配置された金属部品にアルミニウ
ム粉末を混合した処理粉末を用いてアルミニウムパック
処理を施す方法であって、下端に開口部を備え、かつ前
記処理槽内を上下動可能に設けられた遮蔽ケースを用い
、該遮蔽ケースを下動させて前記開口部を処理槽内に配
置された全１ｉＪ’ｉ部品に略気否状古で当接させ、こ
れにより該金属部品の一部分を遮蔽ケースで覆い、その
後、該既藪ケース内もしくは遮蔽ケースの外側の処理槽
内にｒ’ｉｉＪ記処理粉未処理粉末、この状態で／段目
のアルミニウムパック処理を施し、次に、前記凝級ケー
スを上動させて金属部品の表向全体に前記処理粉末を接
触させ、この状態で、２艮目のアルミニウムパンク処理
を施すようにしたことを局畝とする２段アルミニウムバ
ック処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7351983A JPS59197558A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | ２段アルミニウムパツク処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7351983A JPS59197558A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | ２段アルミニウムパツク処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197558A true JPS59197558A (ja) | 1984-11-09 |
Family
ID=13520569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7351983A Pending JPS59197558A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | ２段アルミニウムパツク処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197558A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0925844A3 (en) * | 1997-12-19 | 2001-02-07 | United Technologies Corporation | Method for applying a coating to the tip of a flow directing assembly |
| EP1388592A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-11 | METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Isolierung eines Oberflächenbereichs eines Werkstücks |
| JP2006169631A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | General Electric Co <Ge> | 内部皮膜の形成方法及びそれによって製造した物品 |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP7351983A patent/JPS59197558A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0925844A3 (en) * | 1997-12-19 | 2001-02-07 | United Technologies Corporation | Method for applying a coating to the tip of a flow directing assembly |
| KR100532896B1 (ko) * | 1997-12-19 | 2006-03-23 | 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 | 유동배향조립체의팁에코팅을도포하기위한방법 |
| EP1388592A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-11 | METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Isolierung eines Oberflächenbereichs eines Werkstücks |
| JP2006169631A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | General Electric Co <Ge> | 内部皮膜の形成方法及びそれによって製造した物品 |
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