JPS604905B2 - 高温用炉材 - Google Patents
高温用炉材Info
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- JPS604905B2 JPS604905B2 JP6051880A JP6051880A JPS604905B2 JP S604905 B2 JPS604905 B2 JP S604905B2 JP 6051880 A JP6051880 A JP 6051880A JP 6051880 A JP6051880 A JP 6051880A JP S604905 B2 JPS604905 B2 JP S604905B2
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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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、Ｍｏ又はＭｏ合金から成る炉材の表面に、耐
熱性に極めて優れているＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＢＣか
ら成る薄層を被覆した高温用炉材に関する。
熱性に極めて優れているＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＢＣか
ら成る薄層を被覆した高温用炉材に関する。
Ｍｏ又はＭｏ合金から成る炉材は、優れた耐熱性と耐熱
衝撃性を有し、かつ脆性が小さいために高温用構造材、
高温用炉材として原子力利用開発、航空機工業、宇宙開
発、海洋開発等の種々の分野において多用されている。
衝撃性を有し、かつ脆性が小さいために高温用構造材、
高温用炉材として原子力利用開発、航空機工業、宇宙開
発、海洋開発等の種々の分野において多用されている。
しかし、このようなＭｏ又はＭｏ合金から成る耐熱性に
極めて優れた構造材においても、６００ｑｏ以上に大気
中で加熱された場合には表層から除々に酸化して、表層
はＭｏ酸化物となり、表層から除々に脱落して構造材が
やせ細るという欠点があつた。また、真空中においても
高温下で表層から除々に蒸発して構造材がやせ細るため
、寿命上の問題もあった。
極めて優れた構造材においても、６００ｑｏ以上に大気
中で加熱された場合には表層から除々に酸化して、表層
はＭｏ酸化物となり、表層から除々に脱落して構造材が
やせ細るという欠点があつた。また、真空中においても
高温下で表層から除々に蒸発して構造材がやせ細るため
、寿命上の問題もあった。
本発明はかかるＭｏ又はＭｏ合金から成る構造材の耐熱
性をさらに同上すべくなされたもので、Ｍｏ又はＭｏ合
金から成る炉村の表面に、ＢＮ、ＡクＮ、Ｓｉ３Ｎ４、
ＴＩＮおよびＶＮから選ばれた１種又は２種以上の窒化
物から成る中間層を介して、Ｃ、ＳＩＣ、ＴＩＣおよび
＆Ｃから選ばれた１種又は２種以上の炭素又は炭化物か
ら成る薄層が被覆されて成ることを特徴とする高温用炉
材を提供しようとするものである。
性をさらに同上すべくなされたもので、Ｍｏ又はＭｏ合
金から成る炉村の表面に、ＢＮ、ＡクＮ、Ｓｉ３Ｎ４、
ＴＩＮおよびＶＮから選ばれた１種又は２種以上の窒化
物から成る中間層を介して、Ｃ、ＳＩＣ、ＴＩＣおよび
＆Ｃから選ばれた１種又は２種以上の炭素又は炭化物か
ら成る薄層が被覆されて成ることを特徴とする高温用炉
材を提供しようとするものである。
本発明の対象となるＭｏ又はＭｏ合金としては、Ｍｏ金
属粉末又はＭｏ金属粉末と他の金属もしくは非金属元素
の粉末、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｖ、Ｒｅ、Ｗ等との混
合粉末を圧縮成形し非酸化性零園気中で加熱焼結されて
得られたもの、あるいはＭｏ金属又はＭｏの合金の溶解
鋳造もしくは機械加工により得られたものを使用するこ
とができる。
属粉末又はＭｏ金属粉末と他の金属もしくは非金属元素
の粉末、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｖ、Ｒｅ、Ｗ等との混
合粉末を圧縮成形し非酸化性零園気中で加熱焼結されて
得られたもの、あるいはＭｏ金属又はＭｏの合金の溶解
鋳造もしくは機械加工により得られたものを使用するこ
とができる。
以下本発明の詳細を説明する。本発明における高温用炉
材は、Ｍｏ又はＭｏ合金から成る構造材の表面に０．５
ｒから５〆の厚さのＢＮ、Ａ〆Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴＩＮ
又はＶＮから成る中間層を介して、５仏から５０ムの厚
さのＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＢ４Ｃから成る薄層が被覆
されて構成されている。
材は、Ｍｏ又はＭｏ合金から成る構造材の表面に０．５
ｒから５〆の厚さのＢＮ、Ａ〆Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴＩＮ
又はＶＮから成る中間層を介して、５仏から５０ムの厚
さのＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＢ４Ｃから成る薄層が被覆
されて構成されている。
Ｍｏ又はＭｏ合金から成る炉材の表面に中間層を介して
薄層を被覆したのは以下の理由による。
薄層を被覆したのは以下の理由による。
すなわち、中間層を介さずに構造材の表面に直接薄層を
被覆するときには、第１図に示すように、炉材１を形成
するＭｏ又は合金と薄層２を形成する炭化物とが反応し
、炉材１と薄層２との間に例えばＭｏ２Ｃから成る炭化
物層３が形成されるため炉材１と薄層２との密着性が低
いことがあるが、中間層を介して被覆する場合には、第
２図に示すように、炉材１を形成するＭｏ又はＭｏ合金
と中間層４を形成する窒化物および薄層２を形成する炭
素又は炭化物とはそれぞれお互いに反応することがない
ため、炉材１、中間層４および薄層２はそれぞれ強固に
密着し、構造材１と薄層２との密着性は非常に高いもの
となる。ＢＮ、ＡそＮ、Ｓｊ３Ｎ４、ＴＩＮ又はＶＮか
ら成る中間層およびＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＱＣから成
る薄層はプラズマ熔射法、霞気めつき法、気相めつき法
等の方法により炉材および中間層に被覆することができ
るが、気相メッキ法による場合には、他の方法による場
合に比較して、より組織の繊密な、かつ、構造材および
又は中間層との密着性の高い薄層を得ることができる。
被覆するときには、第１図に示すように、炉材１を形成
するＭｏ又は合金と薄層２を形成する炭化物とが反応し
、炉材１と薄層２との間に例えばＭｏ２Ｃから成る炭化
物層３が形成されるため炉材１と薄層２との密着性が低
いことがあるが、中間層を介して被覆する場合には、第
２図に示すように、炉材１を形成するＭｏ又はＭｏ合金
と中間層４を形成する窒化物および薄層２を形成する炭
素又は炭化物とはそれぞれお互いに反応することがない
ため、炉材１、中間層４および薄層２はそれぞれ強固に
密着し、構造材１と薄層２との密着性は非常に高いもの
となる。ＢＮ、ＡそＮ、Ｓｊ３Ｎ４、ＴＩＮ又はＶＮか
ら成る中間層およびＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＱＣから成
る薄層はプラズマ熔射法、霞気めつき法、気相めつき法
等の方法により炉材および中間層に被覆することができ
るが、気相メッキ法による場合には、他の方法による場
合に比較して、より組織の繊密な、かつ、構造材および
又は中間層との密着性の高い薄層を得ることができる。
なお、中間層を形成するＢＮ、Ａ〆Ｎ、Ｓｊ３Ｎ４、Ｔ
ＩＮ又はＶＮ‘まそれぞれ単独で炉材上へ被覆してもよ
いが、２種以上を併用しても差支えない。
ＩＮ又はＶＮ‘まそれぞれ単独で炉材上へ被覆してもよ
いが、２種以上を併用しても差支えない。
同様に、薄層を形成するＣ、ＳＩＣ、ＴＩＣ又はＢ４Ｃ
はそれぞれ単独で炉材上へ被覆してもよいが、二種以上
を併用しても差支えない。また、中間層の膜厚は０．５
仏未満の場合には、炉村と薄層との反応を阻止する効果
が小さく、逆に５ｒを越える場合には、中間層が構造材
から剥離し易くなり、更に作業性も低下するので、中間
層の膜厚は０．５山から５仏とするのが望ましい。
はそれぞれ単独で炉材上へ被覆してもよいが、二種以上
を併用しても差支えない。また、中間層の膜厚は０．５
仏未満の場合には、炉村と薄層との反応を阻止する効果
が小さく、逆に５ｒを越える場合には、中間層が構造材
から剥離し易くなり、更に作業性も低下するので、中間
層の膜厚は０．５山から５仏とするのが望ましい。
そして、薄層の膜厚は５仏未満の場合には、耐熱性の向
上効果が小さく、逆に５０一を越える場合には、薄層が
中間層から剥離し易くなり、更に作業性も低下するので
、膜は５〜５０仏とするのが望ましい。このような本発
明の高温用炉材は大気中および真空中において約１５０
０ｏｏに加熱された場合でも、酸化したり蒸発したりす
ることがなく、極めて耐熱性の高いものとなる。
上効果が小さく、逆に５０一を越える場合には、薄層が
中間層から剥離し易くなり、更に作業性も低下するので
、膜は５〜５０仏とするのが望ましい。このような本発
明の高温用炉材は大気中および真空中において約１５０
０ｏｏに加熱された場合でも、酸化したり蒸発したりす
ることがなく、極めて耐熱性の高いものとなる。
更に、中間層を介して、炉材に間接的に薄層を被覆する
ため、この中間層を介した炉材への薄層の密着性は非常
に高いものとなる。
ため、この中間層を介した炉材への薄層の密着性は非常
に高いものとなる。
次に実施例により本発明を詳細に説明する。
〔実施例 １〕平均粒径２〜４ムのＭｏ金属粉末を１〜
２ｏｎ／めの圧力で加圧成型し、これを日２雰囲気中で
１８００ｑｏ×５時間加熱焼結し、次いでこれを鍛造し
た後圧延加工して得られた幅２仇肋、長さ３０仇肋、厚
さ１脚の板状Ｍｏ炉用材の表面にＴＩＮから成る膜厚約
１仏の中間層を気相めつき法により形成した。
２ｏｎ／めの圧力で加圧成型し、これを日２雰囲気中で
１８００ｑｏ×５時間加熱焼結し、次いでこれを鍛造し
た後圧延加工して得られた幅２仇肋、長さ３０仇肋、厚
さ１脚の板状Ｍｏ炉用材の表面にＴＩＮから成る膜厚約
１仏の中間層を気相めつき法により形成した。
しかる後、この中間層上に同じく気相めつき法により、
ＴＩＣから成る膜厚約１０仏の薄層を被覆し高温用炉材
を得た。なお、中間層の気相めつき法は、例えば次式ａ
ＴｉＣそ４ 十ｂＮ２十ＣＨ２→ｄＴｉＮ＋ｅＨＣそ（
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは係数、以下同じ）で表わされる熱
反応を利用して、図に示すように約１０００〜１３００
００の高温雰囲気とされた気相めつき炉５内にＭｏ金属
から成る炉材６を挿入し「 この気相メッキ炉５内にＴ
ＩＣ〆４ 、Ｎ２、日２とから成る混合ガス７を流しな
がら約１時間挿適することにより行なわれた。
ＴＩＣから成る膜厚約１０仏の薄層を被覆し高温用炉材
を得た。なお、中間層の気相めつき法は、例えば次式ａ
ＴｉＣそ４ 十ｂＮ２十ＣＨ２→ｄＴｉＮ＋ｅＨＣそ（
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは係数、以下同じ）で表わされる熱
反応を利用して、図に示すように約１０００〜１３００
００の高温雰囲気とされた気相めつき炉５内にＭｏ金属
から成る炉材６を挿入し「 この気相メッキ炉５内にＴ
ＩＣ〆４ 、Ｎ２、日２とから成る混合ガス７を流しな
がら約１時間挿適することにより行なわれた。
同様に、薄層の気相メッキ法は、例えば次式ａＴｉＣ亥
４ 十ｂＣ６日５ＣＨ３十ｃＨ２→ｄＴｉＣ＋ｅＨＣそ
で表わされる熱反応を利用して、第３図に示すように、
約１２００〜１５００ｑｏの高温雰囲気とされた気相め
つき炉５内に中間層８を形成されたＭｏ金属から成る炉
材６を載層し、この気相メッキ炉５内にＴＩＣと４ 、
Ｃ６拡ＣＨ３、比とから成る混合ガス７を流しながら約
５〜１餌時間を要して通過させることにより行なわれた
。
４ 十ｂＣ６日５ＣＨ３十ｃＨ２→ｄＴｉＣ＋ｅＨＣそ
で表わされる熱反応を利用して、第３図に示すように、
約１２００〜１５００ｑｏの高温雰囲気とされた気相め
つき炉５内に中間層８を形成されたＭｏ金属から成る炉
材６を載層し、この気相メッキ炉５内にＴＩＣと４ 、
Ｃ６拡ＣＨ３、比とから成る混合ガス７を流しながら約
５〜１餌時間を要して通過させることにより行なわれた
。
第３図において９はこのようにして形成された薄層を示
している。
している。
こうして得られた高温用構造材を大気中１４００ｑｏで
１時間および真空（５×１０一４肋Ｈｇ）中１４００℃
で１斑時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ第１表に示
す通りであった。
１時間および真空（５×１０一４肋Ｈｇ）中１４００℃
で１斑時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ第１表に示
す通りであった。
なお第１表中比較例は、中間層及び薄層を被覆しなかっ
た点を除いて実施例と同一方法で製造した同一酔法の炉
材を実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であっ
て比較のために示したものである。
た点を除いて実施例と同一方法で製造した同一酔法の炉
材を実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であっ
て比較のために示したものである。
第 １ 表
〔実施例 ２〕
実施例１と同一方法で製造した同一寸法のＭｏ金属から
成る構造材の表面にＢＮから成る膜厚約１仏の中間層を
気相めつき法により形成した。
成る構造材の表面にＢＮから成る膜厚約１仏の中間層を
気相めつき法により形成した。
しかる後、この中間層上に同じく気相めつき法により、
Ｂ４Ｃから成る膜厚約１０仏の薄層を被覆し高温用炉材
を得た。なお、中間層の気相めつき法は、例えば次式ａ
ＢＣ夕３ 十ｂＣ６ＱＣ日３→ｃＢ４Ｃ十ｄＨＣそで表
わされる熱反応を利用して、第３図に示すように、約８
００〜１２００午○の高温雰囲気とされた気相めつき炉
５内にＭｏ金属から成る炉村６を敷直し、この気相メッ
キ炉５内にＢＣそ３ 、Ｃ６公ＣＨ３とから成る混合ガ
ス７を流しながら約１時間を要して通過させることによ
り行なわれた。
Ｂ４Ｃから成る膜厚約１０仏の薄層を被覆し高温用炉材
を得た。なお、中間層の気相めつき法は、例えば次式ａ
ＢＣ夕３ 十ｂＣ６ＱＣ日３→ｃＢ４Ｃ十ｄＨＣそで表
わされる熱反応を利用して、第３図に示すように、約８
００〜１２００午○の高温雰囲気とされた気相めつき炉
５内にＭｏ金属から成る炉村６を敷直し、この気相メッ
キ炉５内にＢＣそ３ 、Ｃ６公ＣＨ３とから成る混合ガ
ス７を流しながら約１時間を要して通過させることによ
り行なわれた。
同様に、薄層の気相メッキ法は、例えば次式ａＢＣそ３
十ｂＮ２十ＣＨ２→ｄＢＮ＋ｅＨＣ〆で表わされる熱
反応を利用して、第３図に示すように、約１２００〜１
５００００の高温雰囲気とされた気相めつき炉５内に中
間層８を形成されたＭｏ金属から成る炉材６を挿入し、
この気相メッキ炉５内にＢＣそ３ 、Ｎ２、日２とから
成る混合ガス７を流しながら約５〜１加持間挿適するこ
とにより行なわれた。
十ｂＮ２十ＣＨ２→ｄＢＮ＋ｅＨＣ〆で表わされる熱
反応を利用して、第３図に示すように、約１２００〜１
５００００の高温雰囲気とされた気相めつき炉５内に中
間層８を形成されたＭｏ金属から成る炉材６を挿入し、
この気相メッキ炉５内にＢＣそ３ 、Ｎ２、日２とから
成る混合ガス７を流しながら約５〜１加持間挿適するこ
とにより行なわれた。
第３図こおいて９はこのようにして形成された薄層を示
している。
している。
こうして得られた高温用炉材を大気中１４００ｑ○で１
時間および真空（５×１０‐４側Ｈｇ）中１４００００
で１餌時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ第２表の通
りであった。
時間および真空（５×１０‐４側Ｈｇ）中１４００００
で１餌時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ第２表の通
りであった。
なお第２表中比較例ま、中間層及薄層を被覆しない点を
除いて実施例と同一方法で製造した同一寸法の構造材を
実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であって比
較のだめに示したものである。
除いて実施例と同一方法で製造した同一寸法の構造材を
実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であって比
較のだめに示したものである。
第 ２ 表
〔実施例 ３〕
実施例１と同一方法で製造した同一寸法のＭｏ金属から
成る炉材の表面にＳｉ３Ｎ４から成る膜厚約１仏の中間
層を気相めつき法により形成した後、この中間層上に同
じく気相めつき法により、ＳＩＣから成る膜厚約１０〆
の薄層を被覆し高温用炉材を得た。
成る炉材の表面にＳｉ３Ｎ４から成る膜厚約１仏の中間
層を気相めつき法により形成した後、この中間層上に同
じく気相めつき法により、ＳＩＣから成る膜厚約１０〆
の薄層を被覆し高温用炉材を得た。
なお、中間層の気相めつき法は、例えば次式ａＳｉＣそ
４ 十ｂＮ２十ＣＨ→ｄＳｉ３Ｎ４十ｅＨＣそで表わさ
れる熱反応を利用して、第３図に示すように、約１００
０〜１６００ｑｏの高温雰囲気とされた気相めつき炉５
内にＭｏ金属から成る構造材６を戦層し、この気相メッ
キ炉５内にＳＩＣそ４ 、Ｎ２、日２とから成る混合ガ
ス７を流しながら約１時間挿適することにより行なわれ
た。
４ 十ｂＮ２十ＣＨ→ｄＳｉ３Ｎ４十ｅＨＣそで表わさ
れる熱反応を利用して、第３図に示すように、約１００
０〜１６００ｑｏの高温雰囲気とされた気相めつき炉５
内にＭｏ金属から成る構造材６を戦層し、この気相メッ
キ炉５内にＳＩＣそ４ 、Ｎ２、日２とから成る混合ガ
ス７を流しながら約１時間挿適することにより行なわれ
た。
同様に、薄層の気相メッキ法は、例えば次式ａＳｉＣそ
４ 十ｂＣ比十ｃＨ２→ｄＳｉＣ＋ｅＨＣそで表わされ
る熱反応を利用して、図に示すように、約１８００〜２
０００ｑｏの高温雰囲気とされた気相めつき炉５内に中
間層８を形成されたＭｏ金属から成る構造材６を載直し
、この気相メッキ炉５内にＳＩＣそ４、Ｃ比、凪とから
成る混合ガス７を流しながら約５〜１加持間挿通するこ
とにより行なわれた。
４ 十ｂＣ比十ｃＨ２→ｄＳｉＣ＋ｅＨＣそで表わされ
る熱反応を利用して、図に示すように、約１８００〜２
０００ｑｏの高温雰囲気とされた気相めつき炉５内に中
間層８を形成されたＭｏ金属から成る構造材６を載直し
、この気相メッキ炉５内にＳＩＣそ４、Ｃ比、凪とから
成る混合ガス７を流しながら約５〜１加持間挿通するこ
とにより行なわれた。
第３図において９はこのようにして形成された薄層を示
している。こうして得られた高温用構造材を大気中１４
００ｏｏで１時間および真空（５×１０‐４側Ｈｇ）中
１４００℃で１餌時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ
第３表の通りであった。
している。こうして得られた高温用構造材を大気中１４
００ｏｏで１時間および真空（５×１０‐４側Ｈｇ）中
１４００℃で１餌時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ
第３表の通りであった。
なお第３表中比較例は、中間層及び薄層を被覆しない点
を除いて実施例と同一方法で製造した同一寸法の構造材
を実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であって
比較のために示したものである。
を除いて実施例と同一方法で製造した同一寸法の構造材
を実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であって
比較のために示したものである。
第 ３ 表
〔実施例 ４〕
実施例１と同一方法で製造した同一寸法のＭｏ金属から
成る炉材の表面にＡクＮから成る膜厚約１仏の中間層を
気相めつき法により形成した後、この中間層上に同じく
気相めつき法により、Ｃから成る膜厚約１０〆の薄層を
被覆し高温用構造材を得た。
成る炉材の表面にＡクＮから成る膜厚約１仏の中間層を
気相めつき法により形成した後、この中間層上に同じく
気相めつき法により、Ｃから成る膜厚約１０〆の薄層を
被覆し高温用構造材を得た。
なお、中間層の気相めつき法は、例えば次式ａＡ〆Ｃと
３ 十ｂＮ２十ｃ比→ｄＡそＮ＋ｅＨＣそで表わされる
熱反応を利用して、第３図に示すように、約１２００〜
１６００ｏｏの高温雰囲気とされた気相めつき炉５内に
Ｍｏ金属から成る構造材６を敷遣し、この気相メッキ炉
５内にＡ〆Ｃそ３ 、Ｎ２、比とから成る混合ガス７を
流しながら約１時間挿通することにより行なわれた。
３ 十ｂＮ２十ｃ比→ｄＡそＮ＋ｅＨＣそで表わされる
熱反応を利用して、第３図に示すように、約１２００〜
１６００ｏｏの高温雰囲気とされた気相めつき炉５内に
Ｍｏ金属から成る構造材６を敷遣し、この気相メッキ炉
５内にＡ〆Ｃそ３ 、Ｎ２、比とから成る混合ガス７を
流しながら約１時間挿通することにより行なわれた。
同様に、薄層の気相メッキ法は、例えば次式ａＣは→ｂ
Ｃ＋ｃＨ２で表わされる熱反応を利用して、第３図に示
すように、約９００〜１２００００の高温雰囲気とされ
た気相めつき炉５内に中間層８を形成された。
Ｃ＋ｃＨ２で表わされる熱反応を利用して、第３図に示
すように、約９００〜１２００００の高温雰囲気とされ
た気相めつき炉５内に中間層８を形成された。
Ｍｏ金属から成る炉材６を載遣し、この気相メッキ炉５
内にＣほから成る混合ガス７を流しながら約５〜１０時
間挿通することにより行なわれた。第３図において９は
このようにして形成された薄層を示している。
内にＣほから成る混合ガス７を流しながら約５〜１０時
間挿通することにより行なわれた。第３図において９は
このようにして形成された薄層を示している。
こうして得られた高温用炉材を大気中１４００００で１
時間および真空（５×１０‐４側Ｈｇ）中１４００００
で１０時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ第４表の通
りであった。
時間および真空（５×１０‐４側Ｈｇ）中１４００００
で１０時間加熱した後の加熱減量はそれぞれ第４表の通
りであった。
なお第４表中比較例は、中間層及び薄層を被覆しない点
を除いて実施例と同一方法で製造した同一寸法の構造材
を実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であって
比較のために示したものである。
を除いて実施例と同一方法で製造した同一寸法の構造材
を実施例と同一条件で加熱したときの加熱減量であって
比較のために示したものである。
第 ４ 表
次にＭｏ又はＭｏ合金に薄層を直接被覆した場合と、中
間層を介して薄層を被覆した場合の薄層の密着性を比較
した。
間層を介して薄層を被覆した場合の薄層の密着性を比較
した。
このために前記実施例１のものと比較のためにＭｏにＴ
ＩＣを直接形成したもの（参考例）に対してスクラッチ
試験を行なった。この試験は、試料の表面を走行させる
ダイヤモンドのつめに一定の圧力を付加しひつかくこと
により、その表面が何Ｋｇの付加荷重で剥離するかを測
定するもので、薄層の密着性を測定できる。その結果を
第４図及び第５図に示す。第４図は、実施例に対する結
果であり、第５図は参考例に対する結果である。これら
の図で機軸がつめの走行距離であり、縦軸が引張り荷重
である。スクラッチ試験は、これらの図中に記載されて
いる付加荷重の値で実施された。・ この試験で薄層が
剥離しないとつめは試料面上をなめらかに移動するが、
いったん薄層が剥離するとつめがひっかかる為、引張り
荷重が大となり、その軌跡はギザギザ（第４図の弧ｇ及
び第５図の巡ｇ，弧ｇ）になる。
ＩＣを直接形成したもの（参考例）に対してスクラッチ
試験を行なった。この試験は、試料の表面を走行させる
ダイヤモンドのつめに一定の圧力を付加しひつかくこと
により、その表面が何Ｋｇの付加荷重で剥離するかを測
定するもので、薄層の密着性を測定できる。その結果を
第４図及び第５図に示す。第４図は、実施例に対する結
果であり、第５図は参考例に対する結果である。これら
の図で機軸がつめの走行距離であり、縦軸が引張り荷重
である。スクラッチ試験は、これらの図中に記載されて
いる付加荷重の値で実施された。・ この試験で薄層が
剥離しないとつめは試料面上をなめらかに移動するが、
いったん薄層が剥離するとつめがひっかかる為、引張り
荷重が大となり、その軌跡はギザギザ（第４図の弧ｇ及
び第５図の巡ｇ，弧ｇ）になる。
したがって、引張り荷重の軌跡らギザギザになったもの
が、薄層が剥離した試料となる。ここで、第４図及び第
５図を比較すると、Ｍｏ金属にＴＩＣ薄層を形成したも
の（参考例）は、付加荷重が４Ｋｇで少し薄層が剥離し
、歌ｇでかなり剥離したのに対して、Ｍｏ金属から成る
構造材にＴＩＮの中間層を過在ごせた後ＴＩＣの薄層を
形成したもの（実施例１）は付荷重が郎ｇをうわまわっ
て眺ｇ近くまで剥離が生じていない。
が、薄層が剥離した試料となる。ここで、第４図及び第
５図を比較すると、Ｍｏ金属にＴＩＣ薄層を形成したも
の（参考例）は、付加荷重が４Ｋｇで少し薄層が剥離し
、歌ｇでかなり剥離したのに対して、Ｍｏ金属から成る
構造材にＴＩＮの中間層を過在ごせた後ＴＩＣの薄層を
形成したもの（実施例１）は付荷重が郎ｇをうわまわっ
て眺ｇ近くまで剥離が生じていない。
密着性は付加荷重が雛ｇ程度で耐えることにより実用上
充分満足するが、これらの図よりＴＩＮの中間層を介在
させたもの（実施例）は密着性が格段に優れていること
がわかる。
充分満足するが、これらの図よりＴＩＮの中間層を介在
させたもの（実施例）は密着性が格段に優れていること
がわかる。
第１図は、Ｍｏ又はＭｏ合金に薄層を直接被覆した場合
に形成される炭化物層を示すための組織拡大図、第２図
は中間層を介して薄層を被覆した場合の本発明の一実施
例の高温用構造材の組織を示す拡大図、第３図は本発明
の一実施例において用いられる気相めつき法を説明する
ための概略説明図、第４図は本発明の一実施例のスクラ
ッチ試験結果を示す図、第５図は参考例のスクラッチ試
験結果を示す図である。 １，６・・・構造材、２，９・・・薄層、３・・・炭
化物層、４，８・・・中間層、５・・・気相めつき炉。
第１図 第２図 第３図 弟チ図 第５図
に形成される炭化物層を示すための組織拡大図、第２図
は中間層を介して薄層を被覆した場合の本発明の一実施
例の高温用構造材の組織を示す拡大図、第３図は本発明
の一実施例において用いられる気相めつき法を説明する
ための概略説明図、第４図は本発明の一実施例のスクラ
ッチ試験結果を示す図、第５図は参考例のスクラッチ試
験結果を示す図である。 １，６・・・構造材、２，９・・・薄層、３・・・炭
化物層、４，８・・・中間層、５・・・気相めつき炉。
第１図 第２図 第３図 弟チ図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｍｏ又はＭｏ合金から成る炉材の表面にＢＮ、Ａｌ
Ｎ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、ＴｉＮおよびＶＮから選ばれた１
種又は２種以上の窒化物から成る中間層を介して、Ｃ、
ＳｉＣ、ＴｉＣおよびＢ＿４Ｃから選ばれた１種又は２
種以上の炭素又は炭化物から成る薄層が被覆されて成る
ことを特徴とする高温用炉材。 ２ 中間層および又は薄層は気相めつき法により形成さ
れて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
高温用炉材。 ３ 薄層の膜厚は５〜５０μであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の高温用炉材。 ４ 中間層の膜厚は０．５〜５μであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項記載のいずれか１項
記載の高温用炉材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051880A JPS604905B2 (ja) | 1980-05-09 | 1980-05-09 | 高温用炉材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051880A JPS604905B2 (ja) | 1980-05-09 | 1980-05-09 | 高温用炉材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56156756A JPS56156756A (en) | 1981-12-03 |
| JPS604905B2 true JPS604905B2 (ja) | 1985-02-07 |
Family
ID=13144614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6051880A Expired JPS604905B2 (ja) | 1980-05-09 | 1980-05-09 | 高温用炉材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604905B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4716083A (en) * | 1983-09-23 | 1987-12-29 | Ovonic Synthetic Materials Company | Disordered coating |
| US4594294A (en) * | 1983-09-23 | 1986-06-10 | Energy Conversion Devices, Inc. | Multilayer coating including disordered, wear resistant boron carbon external coating |
| JP2567455B2 (ja) * | 1988-05-10 | 1996-12-25 | 住友電気工業株式会社 | 被覆炭素材料 |
| JP2564627B2 (ja) * | 1988-10-11 | 1996-12-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 炭素膜で覆われた部材およびその作製方法 |
-
1980
- 1980-05-09 JP JP6051880A patent/JPS604905B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56156756A (en) | 1981-12-03 |
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