JPS61213360A - 分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸化‐及び腐食抵抗性を表面処理によつて高める方法 - Google Patents
分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸化‐及び腐食抵抗性を表面処理によつて高める方法Info
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- JPS61213360A JPS61213360A JP61056042A JP5604286A JPS61213360A JP S61213360 A JPS61213360 A JP S61213360A JP 61056042 A JP61056042 A JP 61056042A JP 5604286 A JP5604286 A JP 5604286A JP S61213360 A JPS61213360 A JP S61213360A
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- C22F3/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by special physical methods, e.g. treatment with neutrons
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- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
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- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
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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】
皇朶上■肌畑分団
本発明は特許請求の範囲第（１１項記載の通りの分散硬
化された超合金からなる構造体部品の酸化−及び腐食抵
抗性を高める方法に関する。
化された超合金からなる構造体部品の酸化−及び腐食抵
抗性を高める方法に関する。
従米食技玉
高温で強固な合金、特に超合金、中でも硬化さ、れた分
散粒子をもつ超合金は常に苛酷な条件に該当する温度、
機械的要求及び腐食性又は酸化性雰囲気下に配置される
。一般には適正な元素の合金化又は保護層の形成によっ
てその酸化−及び腐食抵抗性を高めようと努力している
。しかしこの規準設定は制限をうけている。最高温度に
おける高温強固性を達成するためにこれらの製作材料は
殆んどもっばら粗粒の、特に長く引き伸ばされた粗粒の
状態に設定される。〔アルット等の１文（Ｅ。
散粒子をもつ超合金は常に苛酷な条件に該当する温度、
機械的要求及び腐食性又は酸化性雰囲気下に配置される
。一般には適正な元素の合金化又は保護層の形成によっ
てその酸化−及び腐食抵抗性を高めようと努力している
。しかしこの規準設定は制限をうけている。最高温度に
おける高温強固性を達成するためにこれらの製作材料は
殆んどもっばら粗粒の、特に長く引き伸ばされた粗粒の
状態に設定される。〔アルット等の１文（Ｅ。
＾ｒｚｔ ｕｎｄ Ｒ，Ｆ、 Ｓｉｎｇｅｒ、 Ｔｈ
ｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒａｉｎｓｈａｐｅ ｏｎ
５ｔｒｅｓｓ ｒｕｐｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘ
ｉｄｅ ｄｉｓ−ｐｅｒｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
ｅｎｅｄ ５ｕｐｅｒａｌｌｏｙ ｌＮＣ０ＮＥＬ Ｍ
Ａ６０００、５ｅｖｅｎ Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ ｏｎ ５ｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ＋Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｔｈｅ Ｍ
ｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
ＡＩＭＢ、１ ９ ８ ４ 、 ｐｐ。 ３６７−３
７６）参照〕。
ｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒａｉｎｓｈａｐｅ ｏｎ
５ｔｒｅｓｓ ｒｕｐｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘ
ｉｄｅ ｄｉｓ−ｐｅｒｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
ｅｎｅｄ ５ｕｐｅｒａｌｌｏｙ ｌＮＣ０ＮＥＬ Ｍ
Ａ６０００、５ｅｖｅｎ Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ ｏｎ ５ｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ＋Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｔｈｅ Ｍ
ｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
ＡＩＭＢ、１ ９ ８ ４ 、 ｐｐ。 ３６７−３
７６）参照〕。
一方、細粒材料は腐食及び酸化に対してより好適な関係
を示すことが示されている〔ギギンス等の文献（Ｃ，Ｓ
、 Ｇｉｇｇｉｎｓ、 Ｆ、Ｓ、 Ｐｅｔｔｉｔ、
”Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｌｌｏｙ ｇｒａｉｎ
５ｉｚｅ ａｎｄ ５ｕｒｆａｃｅ ｄｅ−ｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ５ｅｌｅｃｔｉｖｅ
ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆｃｈｒｏｍｉｕｍ ｉ
ｎ ｎｉｃｋｅｌｃｈｒｏｍｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ａ
ｔ ｔｅｍｐｅ−ｒａｔｕｒｅｓ ｏｆ ９００ ａｎ
ｄ １１００℃”、 Ｔｒａｎｓ。
を示すことが示されている〔ギギンス等の文献（Ｃ，Ｓ
、 Ｇｉｇｇｉｎｓ、 Ｆ、Ｓ、 Ｐｅｔｔｉｔ、
”Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｌｌｏｙ ｇｒａｉｎ
５ｉｚｅ ａｎｄ ５ｕｒｆａｃｅ ｄｅ−ｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ５ｅｌｅｃｔｉｖｅ
ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆｃｈｒｏｍｉｕｍ ｉ
ｎ ｎｉｃｋｅｌｃｈｒｏｍｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ａ
ｔ ｔｅｍｐｅ−ｒａｔｕｒｅｓ ｏｆ ９００ ａｎ
ｄ １１００℃”、 Ｔｒａｎｓ。
ＴＭＳ−ＡＩＭＥ、 ２４５．５ｅｉｔｅ ２５０９
． １９６９）参照〕。
． １９６９）参照〕。
分散硬化合金において成る時間酸化性雰囲気の作用を受
けた後には被作用合金片の表面下に孔の形成が確かめら
れた。この好ましからぬ孔の形成は就中、構造形成、特
に粒径に支配される。粗大粒子は孔を形成させ易く微細
粒子はそれを阻止する〔ウニベル等の１文（Ｊ、Ｈ，Ｗ
ｅｂｅｒ ａｎｄ Ｐ、Ｓ。
けた後には被作用合金片の表面下に孔の形成が確かめら
れた。この好ましからぬ孔の形成は就中、構造形成、特
に粒径に支配される。粗大粒子は孔を形成させ易く微細
粒子はそれを阻止する〔ウニベル等の１文（Ｊ、Ｈ，Ｗ
ｅｂｅｒ ａｎｄ Ｐ、Ｓ。
Ｇｉｌｍａｎ、 ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ １
ｎｄｕｃｅｄ ｐｏｒｏｓｉｔｙ １ｎＮｉ−Ｃｒ ａ
ｎｄ Ｎｉ−Ｃｒ ｏｘｉｄｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄａｌｌｏｙｓ、 ５ｃｏ
ｉｐｔａ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ Ｖｏｌ、 ｌ
８． ｐ。
ｎｄｕｃｅｄ ｐｏｒｏｓｉｔｙ １ｎＮｉ−Ｃｒ ａ
ｎｄ Ｎｉ−Ｃｒ ｏｘｉｄｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄａｌｌｏｙｓ、 ５ｃｏ
ｉｐｔａ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ Ｖｏｌ、 ｌ
８． ｐ。
４７９−４８２． １９８４ ； １．に、 Ｇｌａ
ｓｇｏｗ、 Ｇ、Ｊ。
ｓｇｏｗ、 Ｇ、Ｊ。
５ａｎｔｏｒｏ＋ ａｎｄ Ｍ、Ａ、 Ｇｅｄｗｉ
ｌｌ、 ”０ｘｉｄａｔｉｏｎ ａｎｄｌｌｏｔ Ｃｏ
ｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｔｅｄ ａｎｄ Ｂａｒ
ｅ ０ｘｉｄｅ Ｄｉｓ−ｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｔｒｅｎ
ｇｔｈｅｎｅｄ ５ｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ＋” １ｎ
Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、 Ｊ。
ｌｌ、 ”０ｘｉｄａｔｉｏｎ ａｎｄｌｌｏｔ Ｃｏ
ｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｔｅｄ ａｎｄ Ｂａｒ
ｅ ０ｘｉｄｅ Ｄｉｓ−ｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｔｒｅｎ
ｇｔｈｅｎｅｄ ５ｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ＋” １ｎ
Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、 Ｊ。
１１ｅｎｊａｍｉｎ ｅｄ、 Ｉｎｃｏ、 １９８１
）参照〕。
）参照〕。
これに関して既に粗粒の中核と細粒の境界域とをもつ構
造体部品を製造することが提案されている（ＥＰ−Ａ−
０１１５０９２参照）。しかしながらこの可能性は極め
て限定されており完全には利用されていない。
造体部品を製造することが提案されている（ＥＰ−Ａ−
０１１５０９２参照）。しかしながらこの可能性は極め
て限定されており完全には利用されていない。
したがって、超合金からなる構造体部品の酸化性及び腐
食性影響下での高温抵抗性を改善するより広い可能性に
対する大きな要求が依然として続いている。
食性影響下での高温抵抗性を改善するより広い可能性に
対する大きな要求が依然として続いている。
溌Ｊ序υ匪丞
本発明は分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸
化−及び腐食抵抗性を表面処理によって高める方法を提
供するという課題を基礎としてぃる。該課題の解決方法
は、一枚岩からなるという関係即ち一体的構成関係を侵
害することなく、表面層の最適な性質によって際立って
いると共に節単な方法で既に成形されている構造体部品
について経済的に遂行されるものである。
化−及び腐食抵抗性を表面処理によって高める方法を提
供するという課題を基礎としてぃる。該課題の解決方法
は、一枚岩からなるという関係即ち一体的構成関係を侵
害することなく、表面層の最適な性質によって際立って
いると共に節単な方法で既に成形されている構造体部品
について経済的に遂行されるものである。
この課題は特許請求の範囲第（１）項の特徴的態様に示
された目標によって解決される。
された目標によって解決される。
本発明は以下に図面を参照して詳述された実施例にもと
づいて記載される。
づいて記載される。
第１図においてショットピーニング（Ｋｕｇｅｌｓｔｒ
ａｈｌ；５ｈｏｔ ｐｅｅｎｉｎｇ ）によって表面域
を処理する際の“供給状態にある構造体部品”の断面を
模式的に示している。１は供給状態（例えば圧出製造、
圧延製造、或は鍛造製造）における中粒〜細粒の製作材
料の構造である。この場合に粒子の大きさは一般に極め
て重要ではない。しかしながらその構造は最後の再結晶
化灼熱処理の後に粗粒形成への充分な原動力を有すると
いう条件に拘束されている。２はショットピーニングで
あってこれは表面の冷間変形（Ｋａｌｔｖｅｒｆｏｒｍ
ｕｎｇ ）に役立つ。また３は既にショットピーニング
によって変形された製作品の表面域を示す。ショットピ
ーニング２の打ちつけ方向は矢印で示される。
ａｈｌ；５ｈｏｔ ｐｅｅｎｉｎｇ ）によって表面域
を処理する際の“供給状態にある構造体部品”の断面を
模式的に示している。１は供給状態（例えば圧出製造、
圧延製造、或は鍛造製造）における中粒〜細粒の製作材
料の構造である。この場合に粒子の大きさは一般に極め
て重要ではない。しかしながらその構造は最後の再結晶
化灼熱処理の後に粗粒形成への充分な原動力を有すると
いう条件に拘束されている。２はショットピーニングで
あってこれは表面の冷間変形（Ｋａｌｔｖｅｒｆｏｒｍ
ｕｎｇ ）に役立つ。また３は既にショットピーニング
によって変形された製作品の表面域を示す。ショットピ
ーニング２の打ちつけ方向は矢印で示される。
第２図の内容は第１図に従って処理された後、すなわち
ショットピーニングによる表面域の処理後、及び追加の
再結晶化灼熱処理後の構造体部品の断面図である。４は
粗粒に再結晶化された中核域を示し、５は細粒に再結晶
化され、前板て変形された表面域を示す。
ショットピーニングによる表面域の処理後、及び追加の
再結晶化灼熱処理後の構造体部品の断面図である。４は
粗粒に再結晶化された中核域を示し、５は細粒に再結晶
化され、前板て変形された表面域を示す。
第３図は“供給状態にあり、表面域の熱処理中の構造体
部品の断面図”を模式的に示している。
部品の断面図”を模式的に示している。
一般に製作４品は細粒構造を有する。中核域６は処理の
際に低温に保たれ、他方において表面域７は高温に加熱
される。そのためにはレーザー光線９（左半分の図でｈ
νで示される）又は電弧１０（右半分の図で流れＩとし
て示される）が使用される。９又は１０の送り方向（処
理方向）は各矢印で示される。８は製作品の表面を示し
ている。
際に低温に保たれ、他方において表面域７は高温に加熱
される。そのためにはレーザー光線９（左半分の図でｈ
νで示される）又は電弧１０（右半分の図で流れＩとし
て示される）が使用される。９又は１０の送り方向（処
理方向）は各矢印で示される。８は製作品の表面を示し
ている。
第４図においては、第３図に従って加熱処理し、再結晶
化灼熱処理している際の製作品の断面（横軸Ｘ）におけ
る温度分布図が示されている。曲線ａは製作品の断面に
おける加熱処理温度の経過を示している。中核域６にお
いて最初の温度は比較的低く、前記の場合には９００℃
以下に保たれねばならない。表面域７は再結晶化温度よ
り低い温度、例えば１１４０″Ｃに加熱されねばならな
い。
化灼熱処理している際の製作品の断面（横軸Ｘ）におけ
る温度分布図が示されている。曲線ａは製作品の断面に
おける加熱処理温度の経過を示している。中核域６にお
いて最初の温度は比較的低く、前記の場合には９００℃
以下に保たれねばならない。表面域７は再結晶化温度よ
り低い温度、例えば１１４０″Ｃに加熱されねばならな
い。
構造体部品の限界は製作品の縦断面８によって示される
。線すは製作品の断面に関する再結晶化温度の経過を表
わずがそれは一般に水平線によって与えられる。
。線すは製作品の断面に関する再結晶化温度の経過を表
わずがそれは一般に水平線によって与えられる。
第５図は、第３図に従って表面域を処理した後、すなわ
ちレーザー光線又は電弧による加熱後、及び再結晶化灼
熱処理後の構造体部品の断面図を示している。細粒に再
結晶化された表面域５は粗粒に再結晶化された中核域４
と際立った対照をなしている。
ちレーザー光線又は電弧による加熱後、及び再結晶化灼
熱処理後の構造体部品の断面図を示している。細粒に再
結晶化された表面域５は粗粒に再結晶化された中核域４
と際立った対照をなしている。
第６図は、電解によって生じたニッケル層を有すると共
に供給状態にある構造体部品の断面図を示している。１
２は細粒の製作材料の供給状態における構造である。１
１は電解で生じたニッケル層であってその厚さを著しく
強調して示しである。
に供給状態にある構造体部品の断面図を示している。１
２は細粒の製作材料の供給状態における構造である。１
１は電解で生じたニッケル層であってその厚さを著しく
強調して示しである。
第７図は拡散灼熱処理後のニッケル層をもつ構造体部品
の断面図を示す。１２は不変の細粒の製作材料の構造で
あり、１３は拡散によってニッケルが宮化された製作材
料の表面域である。
の断面図を示す。１２は不変の細粒の製作材料の構造で
あり、１３は拡散によってニッケルが宮化された製作材
料の表面域である。
第８図は拡散−及び再結晶化灼熱処理後のニッケル層を
有する構造体部品の断面を模式的に示す。
有する構造体部品の断面を模式的に示す。
粗粒に再結晶化された中核域４の上に直らに細粒に再結
晶化された表面域５が続き最後に必要ならば製作品の表
面に純粋なニッケルから構成されうる本質的にニッケル
に富んだ表面層１４が続く。
晶化された表面域５が続き最後に必要ならば製作品の表
面に純粋なニッケルから構成されうる本質的にニッケル
に富んだ表面層１４が続く。
第９図は、第８図に従って拡散−及び再結晶化灼熱処理
された後、及びニッケルに冨んだ表面層１４をあとから
除去した後の構造体部品の断面図を示す。その他の関連
記号は第８図の記号に対応している。
された後、及びニッケルに冨んだ表面層１４をあとから
除去した後の構造体部品の断面図を示す。その他の関連
記号は第８図の記号に対応している。
例 Ｉ
本例については第１及び２・図を参照する。
分１１に硬化されたニッケルをベースとした超合金から
なる中等程度の粒径をもつ鍛造されたバーがら長さ１０
０關、幅４ Ｑ ａｍ、厚さ４０■■のプリズＪ、状の
検体を切り出した。商標名ＭＡ６０００（ＩＮＣＯ）で
知られるこの合金は次の組成を有し７゛ていた ・ Ｎ１ｗ６９重量％ Ｃｒ＝１５重量％ Ｗ ＝ ４．０重量％ Ｍｏ＝２．０重量％ へ１−４．５重量％ Ｔｉ＝２．５重量％ Ｔａ＝２．０重量％ Ｃ＝０．０５重量％ Ｂ＝０．０１重量％ Ｚｒ＝０．１５重里％ Ｙ２Ｏ３＝ １．１重量％ 該グリズム状検体の縦方向の表面域３の幅の全体に亘り
、また長さ６０ｍ＋１１にわたりシヨ・ントピーニング
を行って表面域３に対し変形処理（ｖｅｒｆｏｒｍｅｎ
）を与えた。ショットピーニングの際の圧力は０．８
Ｍ Ｐ ａに達し、鋼球の直径はＯ０３・〜Ｑ、 （
３ａｍ 、打ら・つけ時間は全表面に対して全部で５分
間であった。ショットピーニング処理後の検体を１時間
１２８０°Ｃの温度で灼熱させた。粗粒に再結晶化され
た中核域４は長さ１２〜１５■■、幅４〜６ＩＩｍの茎
状に伸長した微細結晶を示し、一方深さ２００μｍの細
粒に再結晶化された表面域５は２μｒｎ以下の平均粒径
を示した。
なる中等程度の粒径をもつ鍛造されたバーがら長さ１０
０關、幅４ Ｑ ａｍ、厚さ４０■■のプリズＪ、状の
検体を切り出した。商標名ＭＡ６０００（ＩＮＣＯ）で
知られるこの合金は次の組成を有し７゛ていた ・ Ｎ１ｗ６９重量％ Ｃｒ＝１５重量％ Ｗ ＝ ４．０重量％ Ｍｏ＝２．０重量％ へ１−４．５重量％ Ｔｉ＝２．５重量％ Ｔａ＝２．０重量％ Ｃ＝０．０５重量％ Ｂ＝０．０１重量％ Ｚｒ＝０．１５重里％ Ｙ２Ｏ３＝ １．１重量％ 該グリズム状検体の縦方向の表面域３の幅の全体に亘り
、また長さ６０ｍ＋１１にわたりシヨ・ントピーニング
を行って表面域３に対し変形処理（ｖｅｒｆｏｒｍｅｎ
）を与えた。ショットピーニングの際の圧力は０．８
Ｍ Ｐ ａに達し、鋼球の直径はＯ０３・〜Ｑ、 （
３ａｍ 、打ら・つけ時間は全表面に対して全部で５分
間であった。ショットピーニング処理後の検体を１時間
１２８０°Ｃの温度で灼熱させた。粗粒に再結晶化され
た中核域４は長さ１２〜１５■■、幅４〜６ＩＩｍの茎
状に伸長した微細結晶を示し、一方深さ２００μｍの細
粒に再結晶化された表面域５は２μｒｎ以下の平均粒径
を示した。
上記方法で厚さ約１００〜２００μｍの細粒の表面域５
を製造するごとができる。ショットピーニングのための
操作上の助変数は処理される合金、原材料の構造状態及
び製造される細粒の表面域の厚さによって異なる。
を製造するごとができる。ショットピーニングのための
操作上の助変数は処理される合金、原材料の構造状態及
び製造される細粒の表面域の厚さによって異なる。
う（−止
分散硬化されたニッケルをヘースとした超合金からなる
細粒の薄板から４ Ｘ １００ Ｘ ３０ ａｍの寸法
をもつ長方形の検体片を切り出した。商標名ＭＡ、７５
４ （ＩＮＣＯ）で流通している該製作材料は次の組成
を有していた： Ｎｉタフ８重間％ Ｃｒ＝２０重量％ ｃ＝ｏ、ｏｓ重量％ へ２＝０．３重量％ Ｔｉ＝０．５重量％ Ｆｅ＝１．０重量％ Ｙ２Ｏ：ｌ ＝ １．０重量％ 薄板の断片は１回冷間圧延加工にかけられ、その際全部
の厚さの減少は最初の４鶴から３．９鰭〈２，５％）に
調節された。この冷間変形はもっばら薄板の表面域で生
じた。冷間圧延処理の後にこの薄板断片を１７２時間１
３３０°Ｃの温度で再結晶化灼熱処理した。粗粒状に再
結晶化された中核域シま長さ平均６〜８龍、幅２ｍｍ、
厚さ１ｍｌの微結晶を示し一方、Ｘ、■粒状に再結晶さ
れた深さ１５０μｍの表面域は２〜５μｍの粒径を示し
た。
細粒の薄板から４ Ｘ １００ Ｘ ３０ ａｍの寸法
をもつ長方形の検体片を切り出した。商標名ＭＡ、７５
４ （ＩＮＣＯ）で流通している該製作材料は次の組成
を有していた： Ｎｉタフ８重間％ Ｃｒ＝２０重量％ ｃ＝ｏ、ｏｓ重量％ へ２＝０．３重量％ Ｔｉ＝０．５重量％ Ｆｅ＝１．０重量％ Ｙ２Ｏ：ｌ ＝ １．０重量％ 薄板の断片は１回冷間圧延加工にかけられ、その際全部
の厚さの減少は最初の４鶴から３．９鰭〈２，５％）に
調節された。この冷間変形はもっばら薄板の表面域で生
じた。冷間圧延処理の後にこの薄板断片を１７２時間１
３３０°Ｃの温度で再結晶化灼熱処理した。粗粒状に再
結晶化された中核域シま長さ平均６〜８龍、幅２ｍｍ、
厚さ１ｍｌの微結晶を示し一方、Ｘ、■粒状に再結晶さ
れた深さ１５０μｍの表面域は２〜５μｍの粒径を示し
た。
圧延、回転、加圧などの１際の冷間変形度はこの種の薄
板状、ハンド状及び平板状の製作品について約２〜５％
の厚さの減少に相当するように都合よく２周節されうる
。
板状、ハンド状及び平板状の製作品について約２〜５％
の厚さの減少に相当するように都合よく２周節されうる
。
例 ■
本例について第３図左側と第４及び５図を参照する。
熱押出機によって製造された直径４ Ｑ ｍｍの丸棒か
ら長さ１００龍の製作品を切り出した。この材料は例Ｉ
に示された商標名ＭＡ６０００をもつニッケルヘースの
超合金であった。製作品の表面８（外表面）をＩＯ分間
レーザー光′ｆｆＡ９にさらし、最終的に第４図の曲線
ａに従って生じる温度分布になるように該表面８の温度
を調節した。低温にある中核域６ （約８００〜１００
０℃、平均して約９００°Ｃ）は高温にある表面域７
（最高約１１４０°Ｃ）と明瞭に区別される。不利な温
度平衡を避けるために製作品はこの熱処理の後に急速に
室温に冷却された。これにａ＜１２８０°Ｃの温度での
再結晶化灼熱（第４図線【））は第５図に示される像を
与えた。
ら長さ１００龍の製作品を切り出した。この材料は例Ｉ
に示された商標名ＭＡ６０００をもつニッケルヘースの
超合金であった。製作品の表面８（外表面）をＩＯ分間
レーザー光′ｆｆＡ９にさらし、最終的に第４図の曲線
ａに従って生じる温度分布になるように該表面８の温度
を調節した。低温にある中核域６ （約８００〜１００
０℃、平均して約９００°Ｃ）は高温にある表面域７
（最高約１１４０°Ｃ）と明瞭に区別される。不利な温
度平衡を避けるために製作品はこの熱処理の後に急速に
室温に冷却された。これにａ＜１２８０°Ｃの温度での
再結晶化灼熱（第４図線【））は第５図に示される像を
与えた。
（Ｕ
本例においては第３図右側と第４及び５図を参照する。
例ＩＩＩに示されたものと同じ寸法及び組成の製作品を
電弧１０で１５分間衝撃した。電弧の強度と方向とはお
よそ第４図に示された温度パターンが達成されるように
調節された。１２８０°Ｃの温度での再結晶化灼熱は例
■におけると同様の結果を与えた。
電弧１０で１５分間衝撃した。電弧の強度と方向とはお
よそ第４図に示された温度パターンが達成されるように
調節された。１２８０°Ｃの温度での再結晶化灼熱は例
■におけると同様の結果を与えた。
表面域の熱処理に対して例■及び■に示された値は製作
品の寸法及びエネルギー源の強度に応じて容易に変わり
うる。上述の合金に対しては１１４０〜＋１５０’Ｃの
範囲の温度、約１０〜３０分間の時間であるべきであろ
う。
品の寸法及びエネルギー源の強度に応じて容易に変わり
うる。上述の合金に対しては１１４０〜＋１５０’Ｃの
範囲の温度、約１０〜３０分間の時間であるべきであろ
う。
例■
本例においては第６．７．８及び９図を参照する。
商標名ＭＡ６０００をもつ製作材料からタービン羽根を
製造した（製作品の構造１２は細粒状態であった）。主
翼部分をなす羽根一枚は長さ２２０龍、幅７０ｍｍ、最
大厚さ１２鶴の所での断面の深さ１８龍であった。この
構造体部品は直ちに清浄化され、脱脂され続いて電気化
学的ニッケル浴に吊された。電気的に表面上に厚さ５０
μｍのニッケル層１１が作られた。次に製作品を６時間
１０２０°Ｃの温度で保護ガス雰囲気下で拡散灼熱にか
げた。
製造した（製作品の構造１２は細粒状態であった）。主
翼部分をなす羽根一枚は長さ２２０龍、幅７０ｍｍ、最
大厚さ１２鶴の所での断面の深さ１８龍であった。この
構造体部品は直ちに清浄化され、脱脂され続いて電気化
学的ニッケル浴に吊された。電気的に表面上に厚さ５０
μｍのニッケル層１１が作られた。次に製作品を６時間
１０２０°Ｃの温度で保護ガス雰囲気下で拡散灼熱にか
げた。
この際ニッケルに富んだ表面域１３が生じた。ニッケル
の基礎製作材料中への拡散は確実な粒子生長をひき起こ
したがこれはニッケル層の厚さ、拡散温度及び拡ｆｌＪ
１．時間に影響されうる。この場合に拡ｔｉｋ層は平均
２００μｍの厚さに達した。拡散工程中の制御された粒
子生長は、後から行われる例１に従う１２８０°Ｃにお
ける１時間の再結晶化灼熱により粗粒に再結晶化した中
核域４を与える一方、表面域５は細粒を示すという結果
をもたらした。一番外側にはなお薄く不変のま＼のニッ
ケルに冨んだ表面層１４が残存部として存在した。この
表面層１４は最後に電解的方法で除去された（第９図参
照）。
の基礎製作材料中への拡散は確実な粒子生長をひき起こ
したがこれはニッケル層の厚さ、拡散温度及び拡ｆｌＪ
１．時間に影響されうる。この場合に拡ｔｉｋ層は平均
２００μｍの厚さに達した。拡散工程中の制御された粒
子生長は、後から行われる例１に従う１２８０°Ｃにお
ける１時間の再結晶化灼熱により粗粒に再結晶化した中
核域４を与える一方、表面域５は細粒を示すという結果
をもたらした。一番外側にはなお薄く不変のま＼のニッ
ケルに冨んだ表面層１４が残存部として存在した。この
表面層１４は最後に電解的方法で除去された（第９図参
照）。
ニッケル層１１は好適には１０〜５０μｍの厚さを示し
うる。製作材料ＭＡ６０００に対する拡＋ｌｋ灼熱は約
１０００〜１０５０°Ｃの間の温度で約４〜１０時間行
われうる。
うる。製作材料ＭＡ６０００に対する拡＋ｌｋ灼熱は約
１０００〜１０５０°Ｃの間の温度で約４〜１０時間行
われうる。
本発明は実施例の範囲に限定されない。
表面の冷間変形はショットピーニング、表面圧延及び加
圧による以外に延伸、押出しく中空体の場合）、又はそ
の他の何か別の既知の技術及び方法によっても行われう
る。再結晶灼熱は再結晶温度と固相温度との間の領域で
行われる。。
圧による以外に延伸、押出しく中空体の場合）、又はそ
の他の何か別の既知の技術及び方法によっても行われう
る。再結晶灼熱は再結晶温度と固相温度との間の領域で
行われる。。
表面域の加熱による表面処理の際にその温度は再結晶化
温度より約１００〜１４０℃低くあらねばならず、一方
、本来の粗粒再結晶化を行うための中核域は出来るだけ
冷たく、とにか＜９００℃以下に保たれねばならない。
温度より約１００〜１４０℃低くあらねばならず、一方
、本来の粗粒再結晶化を行うための中核域は出来るだけ
冷たく、とにか＜９００℃以下に保たれねばならない。
第１図はショットピーニングによって表面域を処理した
“供給状態にある構造体部品”の断面の模式図を示す。 第２図はショットピーニングによって表面域を処理し、
再結晶灼熱した後の構造体部品の断面の模式図を示す。 第３図は供給状態にあり、表面域をレーザー光線又は電
弧によって処理している最中の構造体部品の断面の模式
図を示す。 第４図は加熱処理及び再結晶灼熱の際の製作品の断面に
おける温度分布図を示す。 第５図は表面域をレーザー光線又は電弧加熱によって処
理し、再結晶灼熱した後の構造体部品の断面の模式図を
示す。 第６図は電解で生じたニッケル層をもつと共に供給状態
にある構造体部品の断面の模式図を示す。 第７図は拡散灼熱後のニッケル層を有する構造体部品の
断面の模式図を示す。 第８図は拡散−及び再結晶灼熱後のニッケル層を有する
構造体部品の断面の模式図を示す。 第９図は拡散−及び再結晶灼熱後のニッケルに冨む表面
層を除去した後の構造体部品の断面の模式図を示す。 ■・・・供給状態にある製作品の構造（中〜細粒） ２・ ・・ショットピーニング ３・・・ショットピーニングによって変形された表面域 ４・・・粗粒に再結晶化された中核域 ５・・・細粒に再結晶化された表面域 ６・・・低温における中核域 ７・・・高温における表面域 ８・・・製作品の表面 ９・・・し・−ザー光線 １０・・・電弧 １１・・・ニッケル層 １２・・・供給状態にある製作品の構造（細粒）１３・
・・拡散によりニッケルに冨んだ表面域１４・・・ニッ
ケルに富む表面層 ａ・・・製作品断面における熱処理温度の経過ｂ・・・
製作品断面における再結晶温度の経過ト ［Ｆ］
“供給状態にある構造体部品”の断面の模式図を示す。 第２図はショットピーニングによって表面域を処理し、
再結晶灼熱した後の構造体部品の断面の模式図を示す。 第３図は供給状態にあり、表面域をレーザー光線又は電
弧によって処理している最中の構造体部品の断面の模式
図を示す。 第４図は加熱処理及び再結晶灼熱の際の製作品の断面に
おける温度分布図を示す。 第５図は表面域をレーザー光線又は電弧加熱によって処
理し、再結晶灼熱した後の構造体部品の断面の模式図を
示す。 第６図は電解で生じたニッケル層をもつと共に供給状態
にある構造体部品の断面の模式図を示す。 第７図は拡散灼熱後のニッケル層を有する構造体部品の
断面の模式図を示す。 第８図は拡散−及び再結晶灼熱後のニッケル層を有する
構造体部品の断面の模式図を示す。 第９図は拡散−及び再結晶灼熱後のニッケルに冨む表面
層を除去した後の構造体部品の断面の模式図を示す。 ■・・・供給状態にある製作品の構造（中〜細粒） ２・ ・・ショットピーニング ３・・・ショットピーニングによって変形された表面域 ４・・・粗粒に再結晶化された中核域 ５・・・細粒に再結晶化された表面域 ６・・・低温における中核域 ７・・・高温における表面域 ８・・・製作品の表面 ９・・・し・−ザー光線 １０・・・電弧 １１・・・ニッケル層 １２・・・供給状態にある製作品の構造（細粒）１３・
・・拡散によりニッケルに冨んだ表面域１４・・・ニッ
ケルに富む表面層 ａ・・・製作品断面における熱処理温度の経過ｂ・・・
製作品断面における再結晶温度の経過ト ［Ｆ］
Claims (5)
- （１）分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸化
−及び腐食抵抗性を表面処理によって高める方法におい
て、出発原材料の構造状態とは関係なくその構造体部品
を冷間変形による表面処理にかけ、その際に表面域（３
）及び（５）における冷間変形度の選び方として、その
後の加温処理の際に使用しうる原動力が細粒構造に導く
ように冷間変形度を選び、その一方においては中核域（
４）が強制的に粗粒形成を行うように冷間変形度を選ぶ
こと、またその構造体部品は再結晶化温度より高く固相
温度より低い温度領域での再結晶化灼熱にかけられるこ
とを特徴とする上記の方法。 - （２）表面域（３）及び（５）の冷間変形がショットピ
ーニング（２）によって行われる特許請求の範囲第（１
）項記載の方法。 - （３）表面域（５）の冷間変形が表面圧延又は加圧によ
って行われる特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 - （４）分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸化
−及び腐食抵抗性を表面処理によって高める方法におい
て、前以て熱間成形された出発原材料の細粒構造状態か
ら出発してその構造体部品を製作材料の再結晶化温度よ
り１００〜 １４０℃低い温度でレーザー光線（９）又は電弧（１０
）の作用によって表面域（７）にのみ作用する加熱にか
け、その際に中核域（６）を９００℃よりも低い温度に
保ち、構造体部品を冷却して丁度再結晶化温度より高い
温度に加熱し、その際に中核域（４）は強制的に粗粒形
成させられるが表面域（５）は原動力に欠けるので二次
再結晶を妨げられ、本来の細粒状態を持続することを特
徴とする上記の方法。 - （５）分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸化
−及び腐食抵抗性を表面処理によって高める方法におい
て、前以て熱間成形された出発原材料の細粒構造状態か
ら出発して、構造体部品が電気化学的にもたらされた１
０〜５０μｍの厚さのニッケル層（１）を与えられ、そ
して丁度製作材料の再結晶化温度よりも低い温度におい
てニッケルを内部へ拡散させニッケルに富んだ表面（１
３）を製造する目的で該構造体部品が加熱されること、
構造体部品が冷却され、続いて再結晶化温度より高い温
度に加熱され、その際に中核域（４）は粗粒形成を行い
、その一方において表面域（５）は原動力に欠けるので
二次再結晶化を妨げられて本来の細粒状態を持続するこ
とを特徴とする上記の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH116685 | 1985-03-15 | ||
| CH1166/85-2 | 1985-03-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61213360A true JPS61213360A (ja) | 1986-09-22 |
Family
ID=4204017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61056042A Pending JPS61213360A (ja) | 1985-03-15 | 1986-03-13 | 分散硬化された超合金からなる構造体部品の酸化‐及び腐食抵抗性を表面処理によつて高める方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4909859A (ja) |
| EP (1) | EP0196447B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61213360A (ja) |
| DE (1) | DE3664930D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005510627A (ja) * | 2001-11-23 | 2005-04-21 | インテグラン テクノロジーズ インク． | ニッケル・鉄・クロムを主成分とするオーステナイト系合金の表面処理 |
| JP2013512340A (ja) * | 2009-11-25 | 2013-04-11 | コーニング インコーポレイテッド | 耐クリープ性耐火金属構造の製造方法 |
| JP2014141713A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | オーステナイト系耐熱合金部材 |
| JP2014145109A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | オーステナイト系耐熱合金部材およびオーステナイト系耐熱合金素材 |
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|---|---|---|---|---|
| US4874644A (en) * | 1987-03-27 | 1989-10-17 | Mre Corporation | Variable strength materials formed through rapid deformation |
| US4830683A (en) * | 1987-03-27 | 1989-05-16 | Mre Corporation | Apparatus for forming variable strength materials through rapid deformation and methods for use therein |
| US5286315A (en) * | 1989-03-30 | 1994-02-15 | Nippon Steel Corporation | Process for preparing rollable metal sheet from quenched solidified thin cast sheet as starting material |
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| US5447580A (en) * | 1994-02-23 | 1995-09-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Rapid heat treatment of nonferrous metals and alloys to obtain graded microstructures |
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| US6428635B1 (en) | 1997-10-01 | 2002-08-06 | American Superconductor Corporation | Substrates for superconductors |
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| DE19756354B4 (de) * | 1997-12-18 | 2007-03-01 | Alstom | Schaufel und Verfahren zur Herstellung der Schaufel |
| US6475311B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-11-05 | American Superconductor Corporation | Alloy materials |
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| US7229253B2 (en) * | 2004-11-30 | 2007-06-12 | General Electric Company | Fatigue-resistant components and method therefor |
| US20070122560A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Honeywell International, Inc. | Solid-free-form fabrication process including in-process component deformation |
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| US8051565B2 (en) | 2006-12-30 | 2011-11-08 | General Electric Company | Method for increasing fatigue notch capability of airfoils |
| WO2015116352A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-08-06 | United Technologies Corporation | Enhanced surface structure |
| CN108950144A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-07 | 重庆理工大学 | 激光表面改性奥氏体不锈钢的方法 |
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| US4015100A (en) * | 1974-01-07 | 1977-03-29 | Avco Everett Research Laboratory, Inc. | Surface modification |
| US4157923A (en) * | 1976-09-13 | 1979-06-12 | Ford Motor Company | Surface alloying and heat treating processes |
| CA1133366A (en) * | 1978-12-15 | 1982-10-12 | Edwin A. Crombie, Iii | Method of selective grain growth in nickel-base superalloys by controlled boron diffusion |
| US4294631A (en) * | 1978-12-22 | 1981-10-13 | General Electric Company | Surface corrosion inhibition of zirconium alloys by laser surface β-quenching |
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-
1986
- 1986-02-24 DE DE8686102345T patent/DE3664930D1/de not_active Expired
- 1986-02-24 EP EP86102345A patent/EP0196447B1/de not_active Expired
- 1986-02-26 US US06/832,899 patent/US4909859A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-13 JP JP61056042A patent/JPS61213360A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0196447A1 (de) | 1986-10-08 |
| DE3664930D1 (en) | 1989-09-14 |
| EP0196447B1 (de) | 1989-08-09 |
| US4909859A (en) | 1990-03-20 |
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