JPS5996273A - 耐熱部品 - Google Patents
耐熱部品Info
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- JPS5996273A JPS5996273A JP20611682A JP20611682A JPS5996273A JP S5996273 A JPS5996273 A JP S5996273A JP 20611682 A JP20611682 A JP 20611682A JP 20611682 A JP20611682 A JP 20611682A JP S5996273 A JPS5996273 A JP S5996273A
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- ceramic
- heat
- ceramic layer
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、各独熱俵関に用いる耐熱部品の高温耐久性を
要求されるコーティング層の改良に関する。
要求されるコーティング層の改良に関する。
耐熱部品には、Ｎｉ基才たはＣｏ基合金などの耐熱合金
が用いられる。また、さらに高温化をはかるに（−１：
セラミック材料が考えられるが脆性問題のために実用化
は仲々困嬌である。そこで、耐熱合金を冷却しなから開
部部材として使用する方法がとられているが Ｈ，７却
に伴なう熱効率低下が問題となっている。そして、現在
はセラミックスの低熱伝心性を利用したセラミックコー
ティングが重し５１児され始めている。
が用いられる。また、さらに高温化をはかるに（−１：
セラミック材料が考えられるが脆性問題のために実用化
は仲々困嬌である。そこで、耐熱合金を冷却しなから開
部部材として使用する方法がとられているが Ｈ，７却
に伴なう熱効率低下が問題となっている。そして、現在
はセラミックスの低熱伝心性を利用したセラミックコー
ティングが重し５１児され始めている。
セラミックコーティングは、従来の耐熱合金上に熱伝ｄ
メ度の低いセラミックを被覆し、基材合金を高、鴫より
、情じゃへいする方法である。セラミックは−、没に熱
Ω張係数が小さなためセラミック層と凸材との＞Ｈ，ｙ
７膨張差によりセラミック層が剥離を生じ易い。その
ため、Ｎｉ基合金またはＣｏ基合金に耐食性、ｒ？、”
５じゃへいおよび耐エロージヨン性を与えるために比紋
的熱膨張係数が大きく、かつ熱伝導度の小さい女定化Ｚ
ｒＯ２系セラミック層を被覆形成することが試みられて
いる。しかし、上記セラミックコーティングして耐熱性
を付与した場合には熱サイタルによってコーティングパ
ラが剥離し易いだめに長期間に亘って使用し得ないと云
う問題がある。この改谷策として、ＺｒＯ２と金属とか
らなる所’４’ｊｊザーメソト系混合体を基体とセラミ
ック瘤との間に介在きせ、、１良膨張係数差の緩和を図
り、もって面１剥ト、［ｉ性：３（： ）、：Ｊ与する
ことも試みられている。
メ度の低いセラミックを被覆し、基材合金を高、鴫より
、情じゃへいする方法である。セラミックは−、没に熱
Ω張係数が小さなためセラミック層と凸材との＞Ｈ，ｙ
７膨張差によりセラミック層が剥離を生じ易い。その
ため、Ｎｉ基合金またはＣｏ基合金に耐食性、ｒ？、”
５じゃへいおよび耐エロージヨン性を与えるために比紋
的熱膨張係数が大きく、かつ熱伝導度の小さい女定化Ｚ
ｒＯ２系セラミック層を被覆形成することが試みられて
いる。しかし、上記セラミックコーティングして耐熱性
を付与した場合には熱サイタルによってコーティングパ
ラが剥離し易いだめに長期間に亘って使用し得ないと云
う問題がある。この改谷策として、ＺｒＯ２と金属とか
らなる所’４’ｊｊザーメソト系混合体を基体とセラミ
ック瘤との間に介在きせ、、１良膨張係数差の緩和を図
り、もって面１剥ト、［ｉ性：３（： ）、：Ｊ与する
ことも試みられている。
このように、コーチイングル・ｊの（オ斜）〆定や材料
、（７テ成などの工夫によりある程度は改善されるが、
例えば石油石炭的のす体１除ガスによって生じる腐食ガ
スがセラミック１ｔ１］内に存在する微小クラックや気
孔を介して腐食カスが進入して金属結合層や基材を浸食
する。このため、金属結合層が損イ易しセラミックＪｔ
？ｉが剥離を生じ易いと云う溶射被覆特有の欠点を伴う
。そのため、耐食性の優れた金属結合材の開発やセラミ
ック層の封孔処理など試みられているがどの方法も一長
一短りり、耐食性、熱しゃへいおよび耐エロージヨン性
を満足する充分な方策ではなかった。
、（７テ成などの工夫によりある程度は改善されるが、
例えば石油石炭的のす体１除ガスによって生じる腐食ガ
スがセラミック１ｔ１］内に存在する微小クラックや気
孔を介して腐食カスが進入して金属結合層や基材を浸食
する。このため、金属結合層が損イ易しセラミックＪｔ
？ｉが剥離を生じ易いと云う溶射被覆特有の欠点を伴う
。そのため、耐食性の優れた金属結合材の開発やセラミ
ック層の封孔処理など試みられているがどの方法も一長
一短りり、耐食性、熱しゃへいおよび耐エロージヨン性
を満足する充分な方策ではなかった。
この発明は、溶射によって形成されたコーティング層を
、両会性、ｌ＜＋＼しゃへいおよび耐１優耗性に得さぜ
る改良されたコーティング層の形成方法を提供させるも
のである。
、両会性、ｌ＜＋＼しゃへいおよび耐１優耗性に得さぜ
る改良されたコーティング層の形成方法を提供させるも
のである。
不発明は、ツタ「定力毛状の耐熱合金からなる基材表面
に金Ｉ７Ｓ結合ノ盃およびセラミック層を設けた後、セ
ラミックの表面をレーザ照射の手段により緻密にするこ
とにより耐食性に優れた被包層の形成方り長でりる。
に金Ｉ７Ｓ結合ノ盃およびセラミック層を設けた後、セ
ラミックの表面をレーザ照射の手段により緻密にするこ
とにより耐食性に優れた被包層の形成方り長でりる。
咬ず本うｄ明における１ｌｉｉ′Ｉ熱合金としては、用
途などに。辷り従来から知られた耐熱合金を適宜選択で
きるが、実用上ＩＮ７３８ＬＣ、ＩＮ９３９などのＮｉ
基耐熱合金、まだはＸ−４０、ＭＡＲ−Ｙ５Ｏ９＆どの
Ｃｏ基耐熱合金を用いる事が軽重しい。
途などに。辷り従来から知られた耐熱合金を適宜選択で
きるが、実用上ＩＮ７３８ＬＣ、ＩＮ９３９などのＮｉ
基耐熱合金、まだはＸ−４０、ＭＡＲ−Ｙ５Ｏ９＆どの
Ｃｏ基耐熱合金を用いる事が軽重しい。
次に耐熱合金の表面をＡＡ２０３等によプラスト処理を
１店し、金属結合層およびセラミック層を設は句。金’
ｒ：’Ｑ Ａ３合）Ｑｉは、基材とセラミック層との熱
膨張差に起因する熱応力を９和する役割をなす。したか
って、金属結合層の熱膨張係数は、基材とセラミック層
に近い値を有することが望ましい。
１店し、金属結合層およびセラミック層を設は句。金’
ｒ：’Ｑ Ａ３合）Ｑｉは、基材とセラミック層との熱
膨張差に起因する熱応力を９和する役割をなす。したか
って、金属結合層の熱膨張係数は、基材とセラミック層
に近い値を有することが望ましい。
セラミック層は、熱伝導率の小さく、かつ熱膨張係数か
比較的金属に近いＺｒ０２−Ｙ２Ｏ３を用いた。プシズ
マ浴剃により＜ＩλＡ’、ｒ３結合層１００μ、セラミ
ック層を３００μイａ射施工する。溶射ＩＬ・）には、
溶射特有の気孔が介在する。このン（孔は、耐食１十エ
ロージヨンなどの特性には恐影・訪勿及ぼず反面、熱１
屯ゝ・−暮にス・」シては、ンー効な面もある。即ち、
浴剤１−の気孔が熱丈イクルで兄生ずる熱応力をｊｒ’
ｃ”和する働きをするためにめる程度の気孔は熱＠ｉ７
’Ｊ：￥に対して；可動に億〈。そのだめ１．ｌ、′
Ｎ膨張差のめる金属結合層／セラミック層の１１“・イ
成においては、ある程度の気孔が介在し腐食カスを封じ
るようなセラミックパラが望１れてい１こ。本冗明は、
金ス・烏結合バラ、セラミックＪ’＋；１を７／ｆｏ工
後、セラミック層の表面をレーザ照射により浴１敦し気
孔のない緻密な僧を形成する方法である。
比較的金属に近いＺｒ０２−Ｙ２Ｏ３を用いた。プシズ
マ浴剃により＜ＩλＡ’、ｒ３結合層１００μ、セラミ
ック層を３００μイａ射施工する。溶射ＩＬ・）には、
溶射特有の気孔が介在する。このン（孔は、耐食１十エ
ロージヨンなどの特性には恐影・訪勿及ぼず反面、熱１
屯ゝ・−暮にス・」シては、ンー効な面もある。即ち、
浴剤１−の気孔が熱丈イクルで兄生ずる熱応力をｊｒ’
ｃ”和する働きをするためにめる程度の気孔は熱＠ｉ７
’Ｊ：￥に対して；可動に億〈。そのだめ１．ｌ、′
Ｎ膨張差のめる金属結合層／セラミック層の１１“・イ
成においては、ある程度の気孔が介在し腐食カスを封じ
るようなセラミックパラが望１れてい１こ。本冗明は、
金ス・烏結合バラ、セラミックＪ’＋；１を７／ｆｏ工
後、セラミック層の表面をレーザ照射により浴１敦し気
孔のない緻密な僧を形成する方法である。
セラミック層表面の、：及密化により、熱しゃへい耐食
１土向上とともにｉｌ「ｌ゛エロージヨン特性改善され
る。
１土向上とともにｉｌ「ｌ゛エロージヨン特性改善され
る。
不発明によれば熱サイクルを受けても従来のように金属
Ａ？１合八′への損傷はなく、そのため、金属結合層と
セラミック層との結合も健全であるために極めて安＞ｉ
Ｌなハ、・シしゃへい効果を有するとともに腐食ガスに
対する防止効果およびセラミック層表面の、緻密化によ
り耐エロージヨン効果も９６簿する仮彼ノ、３の形成方
法を提供できるものである。そのため、低質燃料を使用
する分野への応用が拡がる。
Ａ？１合八′への損傷はなく、そのため、金属結合層と
セラミック層との結合も健全であるために極めて安＞ｉ
Ｌなハ、・シしゃへい効果を有するとともに腐食ガスに
対する防止効果およびセラミック層表面の、緻密化によ
り耐エロージヨン効果も９６簿する仮彼ノ、３の形成方
法を提供できるものである。そのため、低質燃料を使用
する分野への応用が拡がる。
以下、図面き、ち照してこの発明の一実施例を説明する
。グとず、 ｌＮ９３９耐熱合金製のタービン翼のべ
而をＡ１２０ａ ２立子でブラスト処〕里後、プラズマ
習ら４にエリＮｉ−１６ｃｒ−６Ａｌ−０，４Ｙ Ｘｕ
成の金属結合層を１３０μｍ形成させた。次いで、Ｚｒ
０ｚ ８ Ｙ２Ｏ３を３００μｍの八ｊさく・で７６
坪１彼覆し、セラミック層を形成した。その後、 ＣＯ
２レーザ溶射によりセラミック）、−，５表面部にレー
ザ照射し緻密層を形成した。その結果、１児２図に示す
ようにタービン翼１の表面上に金屑結合ｉ呂２、セラミ
ック層３、さらにその法面に、・；ス密化されたセラミ
ック層４を有するタービン１；・ンが得られた。
。グとず、 ｌＮ９３９耐熱合金製のタービン翼のべ
而をＡ１２０ａ ２立子でブラスト処〕里後、プラズマ
習ら４にエリＮｉ−１６ｃｒ−６Ａｌ−０，４Ｙ Ｘｕ
成の金属結合層を１３０μｍ形成させた。次いで、Ｚｒ
０ｚ ８ Ｙ２Ｏ３を３００μｍの八ｊさく・で７６
坪１彼覆し、セラミック層を形成した。その後、 ＣＯ
２レーザ溶射によりセラミック）、−，５表面部にレー
ザ照射し緻密層を形成した。その結果、１児２図に示す
ようにタービン翼１の表面上に金屑結合ｉ呂２、セラミ
ック層３、さらにその法面に、・；ス密化されたセラミ
ック層４を有するタービン１；・ンが得られた。
なお、上記方法ケ用いたタービン！、；３の耐酸化性に
ついて、、：：ａべたところ第１表に示すような請果を
得 プこ 。
ついて、、：：ａべたところ第１表に示すような請果を
得 プこ 。
第 １ 表
第１図は従来のコーティング断面図、第２図は本発明の
一実施例に係るコーティング断面図である。 １：タービン翼材、２：金属結合磨、 ３：セラミック層、 ４：緻密化セラミック層。 第 １ 図 第 ２ 図
一実施例に係るコーティング断面図である。 １：タービン翼材、２：金属結合磨、 ３：セラミック層、 ４：緻密化セラミック層。 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 耐熱性合金基材に熱しゃへい、耐食性および耐摩耗性な
どを目的としたコーティングを溶射法により破損する方
法において基材に金属結合層およびセラミック層を施工
後レーザ照射処理を行うことによってセラミック層の表
面を緻密化することにより耐食性向上を特長とする耐熱
性被覆層の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206116A JPH0715141B2 (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 耐熱部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206116A JPH0715141B2 (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 耐熱部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996273A true JPS5996273A (ja) | 1984-06-02 |
| JPH0715141B2 JPH0715141B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=16518059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206116A Expired - Lifetime JPH0715141B2 (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 耐熱部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715141B2 (ja) |
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-
1982
- 1982-11-26 JP JP57206116A patent/JPH0715141B2/ja not_active Expired - Lifetime
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