JPS596352A - 耐熱性溶射用合金材料 - Google Patents
耐熱性溶射用合金材料Info
- Publication number
- JPS596352A JPS596352A JP11559182A JP11559182A JPS596352A JP S596352 A JPS596352 A JP S596352A JP 11559182 A JP11559182 A JP 11559182A JP 11559182 A JP11559182 A JP 11559182A JP S596352 A JPS596352 A JP S596352A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma spray
- alloy powder
- heat resistant
- corrosion resistance
- alloy material
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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】
本発明は耐熱性溶射用合金材料、特に高温腐食に強い溶
射用合金粉末に関するものである。
射用合金粉末に関するものである。
近年石油価格の上昇は著しく、また品質についても硫黄
、バナジウムの含有量が多い低品質油が増加している。
、バナジウムの含有量が多い低品質油が増加している。
このような状況においては省エネルギー技術とともに低
品質油の活用技術が非常に重要になっている。
品質油の活用技術が非常に重要になっている。
ところで、燃料とし゛て重油を使用するガスタービンの
燃焼室、石油精製装置用加熱炉などの高温下で使用され
る部品の多くは、耐熱性の他に高温での耐食性が要求さ
れている。特に硫黄やバナジウム含有量の多い重油を使
わざるを得ない状況においては、従来使用されていたク
ロム鋼やニッケル・クロム鋼では高温における耐蝕性が
不充分であり、使用範囲が制約される難点がある。
燃焼室、石油精製装置用加熱炉などの高温下で使用され
る部品の多くは、耐熱性の他に高温での耐食性が要求さ
れている。特に硫黄やバナジウム含有量の多い重油を使
わざるを得ない状況においては、従来使用されていたク
ロム鋼やニッケル・クロム鋼では高温における耐蝕性が
不充分であり、使用範囲が制約される難点がある。
この難点を克服するため溶射加工法が著しい進歩を示し
ておシ、高温で使用する部材の表面に高温耐食材料を溶
射被覆し、部材の寿命を延長する技術が採用されている
。具体的な例としてはＮｉ基のＮｉ −Ｃｒ −Ｍｌ
−Ｙ合金が提案されており、一部の用途では効果を発揮
している。
ておシ、高温で使用する部材の表面に高温耐食材料を溶
射被覆し、部材の寿命を延長する技術が採用されている
。具体的な例としてはＮｉ基のＮｉ −Ｃｒ −Ｍｌ
−Ｙ合金が提案されており、一部の用途では効果を発揮
している。
しかしながらＮｉ基のＮｉ −Ｃｒ −ＡＩ −Ｙ合金
はバナジウム濃度が高り、シかも高温度の環境において
使用される場合には、必ずしも耐食性が充分ではなく、
保護被膜としての機能を保つことができないのでしばし
ば問題となっている。
はバナジウム濃度が高り、シかも高温度の環境において
使用される場合には、必ずしも耐食性が充分ではなく、
保護被膜としての機能を保つことができないのでしばし
ば問題となっている。
本発明はバナジウム濃度の高い高温腐食環境に対しても
、充分な耐食性を示す溶射用合金粉末材料を提供するも
のである。
、充分な耐食性を示す溶射用合金粉末材料を提供するも
のである。
すなわち、本発明はバナジウムアタックに強いクロムを
主成分とし、これにアルミニウムおよびイツトリウムを
添加し、残部がニッケルから成ることを第１の特徴とし
、さらに高温度における皮膜の靭性と密着性を改善する
ため該合金にランタン、セリウムのうち少くとも１種以
上を添加したことを第２の特徴とする。
主成分とし、これにアルミニウムおよびイツトリウムを
添加し、残部がニッケルから成ることを第１の特徴とし
、さらに高温度における皮膜の靭性と密着性を改善する
ため該合金にランタン、セリウムのうち少くとも１種以
上を添加したことを第２の特徴とする。
本発明の各成分の含有量を前記の如く定めた理由は皮膜
の耐熱性、耐食性、耐熱衝撃性、靭性および皮膜と母材
との密着性を検討した上、有効範囲として定めたもので
ある。
の耐熱性、耐食性、耐熱衝撃性、靭性および皮膜と母材
との密着性を検討した上、有効範囲として定めたもので
ある。
即ち、クロムは本発明合金の耐熱性、耐食性を何々する
のに必要なものであり、特に高温でのバナジウムアタッ
クに対抗させるためクロム基合金とする。クロムが５０
％未満では高温におけるバナジウムによる腐食に対して
充分な効果が得られず、７０チを越えると皮膜が脆弱と
なり、母材との密着性が弱くなり実用的でなくなる。
のに必要なものであり、特に高温でのバナジウムアタッ
クに対抗させるためクロム基合金とする。クロムが５０
％未満では高温におけるバナジウムによる腐食に対して
充分な効果が得られず、７０チを越えると皮膜が脆弱と
なり、母材との密着性が弱くなり実用的でなくなる。
アルミニウムはクロムとのあいだで金属間化合物を形成
し、耐酸化性および高温での硫黄による腐食に対して効
果的である。添加量が２係未満ではその効果が弱く、一
方１５チを越えると溶射皮膜が脆化するためである。
し、耐酸化性および高温での硫黄による腐食に対して効
果的である。添加量が２係未満ではその効果が弱く、一
方１５チを越えると溶射皮膜が脆化するためである。
イツトリウムはアルミニウムと同時に添加することによ
シ、溶射皮膜の耐食耐酸化性に対して効果を有する。添
加量は０．１％未満では効果が不充分であり、３．０％
を越えても効果の伸長は認められず経済的でないからで
ある。
シ、溶射皮膜の耐食耐酸化性に対して効果を有する。添
加量は０．１％未満では効果が不充分であり、３．０％
を越えても効果の伸長は認められず経済的でないからで
ある。
残余をニッケルとしたのは耐熱性および耐食性を損うこ
となく溶射皮膜に靭性を与え、母材との密着性を良くす
るためである。
となく溶射皮膜に靭性を与え、母材との密着性を良くす
るためである。
さらに選択元素のランタンやセリウムはイツトリウムと
性質の類似した希土類元素であるが、イツトリウムと同
時に添加するとことによシ皮膜の靭性を改善し、特に皮
膜の割れの防止や耐剥離性の向上に対して効果的である
ことが判明した。添加量はランタン、セリウムつうち少
くとも１種をｏ、ｉｑ６〜３．０係とするのが適当であ
る。０．１係未満ではその効果は弱く、３チを越えても
効果の向上は認められない。
性質の類似した希土類元素であるが、イツトリウムと同
時に添加するとことによシ皮膜の靭性を改善し、特に皮
膜の割れの防止や耐剥離性の向上に対して効果的である
ことが判明した。添加量はランタン、セリウムつうち少
くとも１種をｏ、ｉｑ６〜３．０係とするのが適当であ
る。０．１係未満ではその効果は弱く、３チを越えても
効果の向上は認められない。
次に本発明の実施例をあげて詳説する。
実施例
表１に示す組成の合金を通常の溶融細粒化法により粉末
にした後、分級して１０〜４４μｍの粒度範囲に調整し
て溶射用材料とした。これらの合金粉末材料を使用して
プラズマ溶射によ、ｐ４０ｍｍ角２調厚のハステロイＣ
の試験片の両面に０．３媚厚の溶射被覆を施した。
にした後、分級して１０〜４４μｍの粒度範囲に調整し
て溶射用材料とした。これらの合金粉末材料を使用して
プラズマ溶射によ、ｐ４０ｍｍ角２調厚のハステロイＣ
の試験片の両面に０．３媚厚の溶射被覆を施した。
溶射条件は次のとおりであった。
アークガス： Ａｒ ： ｌ−１ｅ ＝ ３ ： １
、５０１Ｊ／”電圧 ：３４Ｖ 電流 二８００Ａ 粉末供給量：３０ルー 次にこれらの試験片について高温でのバナジウムアタッ
ク試験、酸化試験、熱衝撃試験を実施した。バナジウム
アタック試験は８５％Ｖ２Ｏ５１５％Ｎａ２５ｏ４ 溶
液を塗布後電気炉中で１０５０℃に３時間保持した後取
出し、再び塗布加熱を３回く９返してから脱スケール処
理を行ない、試験前後の重量変化により腐食度合を調べ
た。酸化試験については試験片を大気雰囲気の炉中で１
１００℃で１００時間保持し、経時的に酸化増量を測定
した。熱衝撃試験は試料を１０５０℃の炉中で３時間保
持した後水冷する処理をぐ９返し、溶射皮膜が剥離する
までのぐシ返し回数を調・らべた。バナジウムアタック
試験および耐熱衝撃試験の結果を表１に、酸化試験結果
を第１図に示した。尚、比較例として従来使用され一’
（イたＮｉ −Ｃｒ −、ｋｌ−Ｙ合金（Ｎ（Ｌ５）お
よびＣｒ−Ｎｉ合金（Ｎα６）で溶射被覆し、同様の試
験をした結果を併記した。
、５０１Ｊ／”電圧 ：３４Ｖ 電流 二８００Ａ 粉末供給量：３０ルー 次にこれらの試験片について高温でのバナジウムアタッ
ク試験、酸化試験、熱衝撃試験を実施した。バナジウム
アタック試験は８５％Ｖ２Ｏ５１５％Ｎａ２５ｏ４ 溶
液を塗布後電気炉中で１０５０℃に３時間保持した後取
出し、再び塗布加熱を３回く９返してから脱スケール処
理を行ない、試験前後の重量変化により腐食度合を調べ
た。酸化試験については試験片を大気雰囲気の炉中で１
１００℃で１００時間保持し、経時的に酸化増量を測定
した。熱衝撃試験は試料を１０５０℃の炉中で３時間保
持した後水冷する処理をぐ９返し、溶射皮膜が剥離する
までのぐシ返し回数を調・らべた。バナジウムアタック
試験および耐熱衝撃試験の結果を表１に、酸化試験結果
を第１図に示した。尚、比較例として従来使用され一’
（イたＮｉ −Ｃｒ −、ｋｌ−Ｙ合金（Ｎ（Ｌ５）お
よびＣｒ−Ｎｉ合金（Ｎα６）で溶射被覆し、同様の試
験をした結果を併記した。
（νχ）４ンｔ）
表１の結果からクロムラ５０係以上含み、アルミニウム
とイツトリウムを同時に含んでいるＮ［１１〜Ｎα４お
よびＮα７は耐バナジウムアタックに優れていることが
わかる。たソしアルミニウム含有量の多いＮ（Ｌ７は皮
膜が脆くなって剥離し易くなるので適当でない。またラ
ンタン、セリウムを添加したＮｌ１３、Ｎα４は耐バナ
ジウムアタックに加え、耐熱衝撃性が著しく向上するこ
とが認められる。
とイツトリウムを同時に含んでいるＮ［１１〜Ｎα４お
よびＮα７は耐バナジウムアタックに優れていることが
わかる。たソしアルミニウム含有量の多いＮ（Ｌ７は皮
膜が脆くなって剥離し易くなるので適当でない。またラ
ンタン、セリウムを添加したＮｌ１３、Ｎα４は耐バナ
ジウムアタックに加え、耐熱衝撃性が著しく向上するこ
とが認められる。
第１図によればイツトリウムの添加されていないＮα６
およびＮα８はかなシの酸化増量がみられる。
およびＮα８はかなシの酸化増量がみられる。
またアルミニウム含有量の多いＮ［Ｌ７では被覆に割れ
が発生したため、異常酸化を起こしたものである。
が発生したため、異常酸化を起こしたものである。
以上説明したとおり、本発明によれば特に高温での耐バ
ナジウム腐食性にすぐれた強固な溶射皮膜が得られる。
ナジウム腐食性にすぐれた強固な溶射皮膜が得られる。
第１図は本発明による耐熱性溶射合金で被覆した試片の
高温酸化増量の経時変化を示す図である。
高温酸化増量の経時変化を示す図である。
Claims (2)
- （１）重量パーセントでクロム５０〜７０％、アルミニ
ウム２〜１５チ、イツトリウム０．１〜３．０％および
残部がニッケルから成ることを特徴とする耐熱性溶射性
溶射用合金材料。 - （２）重量パーセントでクロム５０〜７０％、アルミニ
ウム２〜１５チ、イツトリウムＯ１１〜３．０％、ラン
タンまたはセリウムのうち少くとも１種を０１〜３．０
係および残部がニッケルから成ることを特徴とする耐熱
性溶射用合金材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11559182A JPS596352A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 耐熱性溶射用合金材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11559182A JPS596352A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 耐熱性溶射用合金材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS596352A true JPS596352A (ja) | 1984-01-13 |
| JPH0357178B2 JPH0357178B2 (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=14666389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11559182A Granted JPS596352A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 耐熱性溶射用合金材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818321B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-16 | Tocalo Co., Ltd. | High-temperature strength member |
-
1982
- 1982-07-05 JP JP11559182A patent/JPS596352A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818321B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-16 | Tocalo Co., Ltd. | High-temperature strength member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357178B2 (ja) | 1991-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5316866A (en) | Strengthened protective coatings for superalloys | |
| US4419416A (en) | Overlay coatings for superalloys | |
| US4585481A (en) | Overlays coating for superalloys | |
| USRE32121E (en) | Overlay coatings for superalloys | |
| US4714624A (en) | High temperature oxidation/corrosion resistant coatings | |
| EP0386386A1 (en) | Process for producing Yttrium enriched aluminide coated superalloys | |
| JPS6136061B2 (ja) | ||
| US5712050A (en) | Superalloy component with dispersion-containing protective coating | |
| JPH01279781A (ja) | セラミック被覆耐熱部材 | |
| CA1213759A (en) | High temperature metal coating compositions | |
| US5268238A (en) | Highly corrosion and/or oxidation-resistant protective coating containing rhenium applied to gas turbine component surface and method thereof | |
| US2763921A (en) | Corrosion and impact resistant article and method of making same | |
| KR20010078361A (ko) | 금속 기판에 보호 피복물을 제공하는 방법 및 상기 방법에의해 제조된 제품 | |
| AU594521B2 (en) | Thermal barrier coating system | |
| US4453976A (en) | Corrosion resistant thermal spray alloy and coating method | |
| DK151901B (da) | Termisk beskyttet konstruktion af en superlegering | |
| US4529616A (en) | Method of forming corrosion resistant coating | |
| JPS58167764A (ja) | 耐熱合金基材の被覆法 | |
| US6190785B1 (en) | Spray coating powder material and high-temperature components coated therewith | |
| JPS613875A (ja) | 被覆された物品及び被覆方法 | |
| Pennisi et al. | Improved plasma-sprayed Ni-Co-Cr-Al-Y and Co-Cr-Al-Y coatings for aircraft gas turbine applications | |
| JP2934599B2 (ja) | 高温耐食性複合表面処理方法 | |
| Barrett et al. | The cyclic oxidation resistance of cobalt-chromium-aluminum alloys at 1100 and 1200° C and a comparison with the nickel-chromium-aluminum alloy system | |
| JPS596352A (ja) | 耐熱性溶射用合金材料 | |
| EP0048083A1 (en) | Surface treatment method of heat-resistant alloy |