JPS6039200A - 電気メッキした分散層及び該分散層の製法 - Google Patents

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】 本発明はコノクルトマトリックス及び非金属の分散相全
方する電気メッキした分散層及び該分散相の製法に関す
る。

英国特許第１３５８５３８号明細」から、前記種類の層
が公知であり、核層ではコバルトマトリックス内に硬質
物質相例えば炭化クロム、炭化タングステン又は炭化珪
素が埋込まれている。この種の層は温度負荷を受ける部
分の摩耗保護層として適当である、そｎ２というのも該
層は高い硬度を有しかつ電気化学的析出は複雑に成形さ
１．た工作物の被覆をも可能にするからである。比較試
験において、コ・々ルト／炭化クロム系は約４００〜６
００℃の温度範囲で擦過腐食に基づく摩耗率が特に低い
ことが判明しまた。

との公知のコノぐルトマトリックス及び炭化クロム相か
ら成る複合系の欠点は、電気メッキに引続く拡散さぜる
ための熱処理において炭化クロムが分解しかつ錯体のク
ロム−コバルト−炭化物が生成することにある。更に、
炭化クロムの加工は困難である、そ几というのもこれは
比較的高い比重を有し、従って電解液内で懸濁状態に維
持するには特別の手段が必要であり、かつ電気的に比較
的良導体であり、従って析出層に樹枝状成長が生じるか
らである。

本発明の課題は、擦過腐食に対して、しかもできるだけ
２００〜３ｏｏ℃の温度を包含する温度範囲において公
知の分散層よりも高い抵抗を有する冒頭に記載した形式
の分散層を提供することである。この場合、層は操作技
術」−簡単に製造可能であり、問題なく熱処理にかける
ことができ、かつマトリックス金属ｃｏと封入さｎ。

た固形物との反応が起ることなく、高温で使用可能であ
るべきである。

この課題は本発明により、冒頭に記載した形式の分散層
において分散相がＣｒ２Ｏ３粒子から成っていることに
より解決さ几る。Ｃｒ２Ｏ３は酸化及び温度に安定であ
りかつコバルトに対して不反応性である。

擦過腐食試験において、本発明の分散層は同一実験条件
下で従来公知の電気メッキコバルト−炭化クロム複合層
よりも摩耗率が著しく低いことを確認することができた
。この場合、特に有利にも高い耐摩耗性は既に３００℃
の温度で開始するが、それに対して同等の値はコバルト
／炭化クロム複合系では４００℃で初めて達成さ１、る
。最後に、コＦルト／酸化りロム複合系ｄ：操作技術上
の利点を提供する、すなわち酸化クロムは比較的低い比
重を有しており、従って電解液内で容易に懸濁せしめら
几、かつ更に酸化クロムは比抵抗が高いことに基づき明
らかに非導電性と見なさｎｌ、そ几により封入機構が変
化せしめら１．る。樹枝状成長（ｃ　ｒ　３　ｃ　２で
起りうる）が起り得ない。

擦過腐食に関する最良の結果は、分散相の封（５） 入車が層材料の２０〜５０容量係、有利には３０容量係
である場合に達成することができた。この場合、酸化ク
ロム粒子の粒度ば１．０１＋ｍ未満、有利には３〜６μ
ｍであるべきである。

更に、本発明は、コバルトイオン含有電解液内に分散相
を懸濁させることにより成る、前記特徴を有する分散層
の製法に関する。本発明の方法は、電解液がｐＴ−Ｔ値
４．５〜４．９ヲ有しかつ温度４０〜６０℃、有利には
５０℃及び電流密度１、Ａ、／ｄ−〜６Ａ／ｄイ、有利
には３．５Ａ−／ｄ−で析出させることを特徴とする。

本発明方法によ几ば、析出した層の均質性に関してもま
た接着強度に関しても最良の結果を達成することができ
た。

有利には電解液は以下の組成： 硫酸コノクルト（ＣＯ８Ｏ４−６Ｔ］２０）　４．３０
〜４７０９／ｌ。

塩化ナトリウム（Ｎａｉｌ）　１．５〜２０　ｆ／１硼
酸（ｒ、＋３１３ｏ３）　２５〜３０９／／ｌの水溶液
であるべきである。

本発明方法の１実施態様によれば、電解的に析出した分
散層を、マトリックスの酸化を起さく６） せるような熱処理にかける。コバルトのＣＯ３Ｏ４／Ｃ
ｏｏへの酸化は存在せるＣ封入さｎた）Ｃｒ２０３によ
って影響さ几る。こ几らの酸化層は純ＣＯの酸化とは異
なりより薄くかつ良好に付着する。

こｆＬＫ：ｊり特に酸化層の接着力を高めることができ
る。有利には熱処理は温度５００〜７００℃及び７〜９
時間で実施する。と几らの限界内で、最良の条件は６０
０℃及び８時間である。

擦過腐食に対する安定性に関する最良の結果は、本発明
方法に基づき層厚さ１０〜３００μｍの摩耗保護層で被
覆した、熱ターゼ機械用の部材において達成することが
できる。

更に、本発明は部材が基礎材料例えばニッケル基礎合金
〔例えばインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ　）１’００　。

０２６３、＝％＝ツク（Ｎｉｍｏｎｉｃ）　８０　、：
ｌ又はチタン基礎合金（例えば組成：Ａ、１６％、Ｚｒ
５％、Ｍ。

０．８係、Ｓｉ０．２％、Ｔｉ又はクロム又はクロム−
ニッケル鋼残り）から成る、摩耗、特に擦過腐食特性を
受ける部材対に関する。本発明によ１、げ、この種の部
材対の擦過腐食特性は、部材表面の一方に、特許請求の
範囲第１項〜第３項及び／又は第８項に開示した分散層
を施すことによって改良される。一方の部材のみに本発
明によるＣｏ　１０　ｒ　２０３分散層を施すと、被覆
さ几ていない部材の摩耗をも最低に減少させることが判
明した。

次に図面を参照して本発明の分散層の摩耗作用を説明す
る。

第１図に示した線図では、擦過摩耗量（−）が温度負荷
ｒ℃）との関係において示さ几ている。

両者の記入した曲線は分散層Ｃｏ　／Ｃｒ２Ｏ３に対す
る分散層Ｃｏ／　０ｒ２Ｃ！２の摩耗量に関する。実線
の曲線はＣｏ１０ｒ３０２から成る分散層含有する例を
示し、一方特に４００℃未満の温度範囲内で極めて低い
位置にある点線の曲線はＣｏ／Ｃｒ２Ｃ３に関する。こ
の比較から、特に２００〜３００℃の範囲では本発明の
分散層に関する摩耗値は公知のＯｏ　１０　ｒ　ｓ　Ｏ
２層の摩耗値の１−１５　＝　１７１０にすぎないこと
を示す。Ｏｏ　１０　ｒ　３０２分散層の曲線は、定期
刊行物のゝゝＫｏｂａｌｔ“１９７３年、第３版、第５
頁、第４図から引用したものである。

第２図に示した線図は、ニモニック８０材料から成る被
覆されていない部材対と、部材表面の一方に本発明の分
散層Ｃｏ１０ｒ２０３　ｋ被覆した部材対との擦過摩耗
量を比較のために役立つ。

この場合も摩耗量は７＃ノで、温度負荷ば℃で示さ九て
いる。上方の実線の曲線は被覆さ几ていない部材対の摩
耗量に関する。著しく接近し合っている点線の曲線のう
ちで、上方はＯｏ　１０　ｒ　２０３被覆層の摩耗量を
示し、下方はニモニック８０から成る被覆さ九ていない
部材表面の摩耗量を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は両部材表面にＣｏ１０ｒ２０３分散層と、Ｏｏ
　１０　ｒ　３０２分散層とを施した部材対の摩耗特性
の比較を示す線図及び第２図は被覆してない場合と、一
方の部材表面に本発明の分散層を被覆した場合との基礎
材料ニモニック８０から成る部材対の摩耗特性の比較を
示す線図である。 代理人　弁理士　矢　野　敏　雄（Ｉ７ｉか１名）（９
） ６１頁の続き ■発明者　パウル・ビュンガー　ドイツ連邦共和国ミ。 −セ　５１ １ンヘン　４０・ヘルヴアルトシュトラ６３５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　コバルトマトリック及び非金属分散相全方する電気
   メッキした分散層において、分散相がｃｒ２０３粒子か
   ら成ることを特徴とする、電気メッキした分散層。 ２　分散相の封入率が層材料の２０〜５０％である、特
   許請求の範囲第１項記載の分散層。 ３　分散相の粒度が１０μｍ未満である、特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の分散相。 ４　コバルトイオン含有電解液内に分散相を懸濁させる
   ことにより、分散相がＣｒ２Ｏ３粒子から成るコバルト
   マトリックス及び非金属相を有する電気メッキした分散
   層を製造する方法において、電解液がｐＩＪ値４．５〜
   ４．９ヲ有しかつ温度４０〜６０℃及び電流密度１．Ａ
   、／ｄｍ’〜６　Ａ　／　（ｂ７＋”で析出させること
   を特徴とする、電気メッキした分散層の製法。 ５　電解液が 硫酸コバルトＣＣｏＳＯ４・６丁−１２０）　４３０〜
   ４７０ｙ／′ｌ塩化ナトリウム（ＮａＯｔ）　１５〜２
   ０　？／１硼酸（ｒ−１３００３）　２５〜３０　？／
   ｌの組成の水溶液である、特許請求の範囲第４項記載の
   方法。 ６　電気メッキした層を、マトリックスの所望の酸化を
   起す熱処理にかける、特許請求の範囲第５項記載の方法
   。 ７　熱処理を温度５００〜７００℃及び７〜９時間で行
   なう、特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８　摩耗保護層を有する熱タープ機械の部材において、
   分散相がＣｒ２Ｏ３粒子から成るコバルトマ）　ＩＪラ
   ックスび非金属相を有する電気メッキした分散層より成
   る摩耗保護層が施さ九ており、該層が１０〜３００μｍ
   　の層厚さを有することを特徴とする熱ターボ機械用部
   材。 ９　部材が基礎材料より成る、摩耗負荷を受ける部材対
   において、部材表面の一方に分散相がＣｒ２Ｏ３粒子か
   ら成るコバルトマトリックス及び非金属相全方する電気
   メッキした分散層が施されていることを特徴とする部材
   対。