JPS6148562A - 被接合体の製造法 - Google Patents
被接合体の製造法Info
- Publication number
- JPS6148562A JPS6148562A JP16644084A JP16644084A JPS6148562A JP S6148562 A JPS6148562 A JP S6148562A JP 16644084 A JP16644084 A JP 16644084A JP 16644084 A JP16644084 A JP 16644084A JP S6148562 A JPS6148562 A JP S6148562A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- alloy
- joining
- joined
- compound
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
- C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
- C23C10/36—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation only one element being diffused
- C23C10/44—Siliconising
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はＮｉ基、Ｃｏ基あるいはＦｅ基の各合金の被接
合体及びその接合法に係るもので、特に接合部における
接合不良を著しく少なくでき、かつ複雑形状の接合部を
接合するに好適な被接合体の製造法に関するものである
。
合体及びその接合法に係るもので、特に接合部における
接合不良を著しく少なくでき、かつ複雑形状の接合部を
接合するに好適な被接合体の製造法に関するものである
。
Ｎｉ基、Ｃｏ基あるいはＦｅ基合金はガスタービン、ジ
ェットエンジン等の高温部分にしばしば使用される。
ェットエンジン等の高温部分にしばしば使用される。
近年これらガスタービン、ジェットエンジンは燃焼ガス
温度を上昇させ、効率を増加することが行なわれている
。しかしながら、材料面から見ると、かならずしも高温
に充分使用に耐える材料の開発が先行していない。その
為に高温部分で使用される部相は時により空気導入によ
る冷却で部材の温度を低下させることが行なわれている
。ブレードの場合の冷却を例に取ると対流冷却、インピ
ージメント冷却、膜冷却及び浸出冷却などがあり、これ
らを単独または複数組合せて冷却効果を高めている。そ
のため冷却空気の流路である冷却孔は極めて複雑となる
。故にブレードを複数に分割して精鋳後、接合して１本
のブレードを製造することが行なわれている。
温度を上昇させ、効率を増加することが行なわれている
。しかしながら、材料面から見ると、かならずしも高温
に充分使用に耐える材料の開発が先行していない。その
為に高温部分で使用される部相は時により空気導入によ
る冷却で部材の温度を低下させることが行なわれている
。ブレードの場合の冷却を例に取ると対流冷却、インピ
ージメント冷却、膜冷却及び浸出冷却などがあり、これ
らを単独または複数組合せて冷却効果を高めている。そ
のため冷却空気の流路である冷却孔は極めて複雑となる
。故にブレードを複数に分割して精鋳後、接合して１本
のブレードを製造することが行なわれている。
従来の接合法によれば接合面に中間層として合金箔ある
いは金属粉末をはさみこみ、加熱して中間層を接合面相
互に拡散させたり、中間層を溶融させて接合する方法が
ある。しかし、中間層を拡散させる方法は高温、長時間
の加熱が必要であり、かつその効果を最大限に発揮させ
るには大きな荷重が必要であるなどの欠点がある。また
合金箔を溶融させて接合する場合は、中間層とする金属
箔を接合面に密着させなければならず、そのためには、
この方法もまた比較的大きな荷重を加えなければならな
い。
いは金属粉末をはさみこみ、加熱して中間層を接合面相
互に拡散させたり、中間層を溶融させて接合する方法が
ある。しかし、中間層を拡散させる方法は高温、長時間
の加熱が必要であり、かつその効果を最大限に発揮させ
るには大きな荷重が必要であるなどの欠点がある。また
合金箔を溶融させて接合する場合は、中間層とする金属
箔を接合面に密着させなければならず、そのためには、
この方法もまた比較的大きな荷重を加えなければならな
い。
一方、中間層に合金粉末を利用する方法は、接合面に均
一に粉末を置くことが困難なため、予め合金粉末とアク
リル樹脂のトルエン溶液を用いて合金粉末をスラリー化
して接合面にプレフォームを作り、接合面に置かなけれ
ばならないなどの欠点がある。
一に粉末を置くことが困難なため、予め合金粉末とアク
リル樹脂のトルエン溶液を用いて合金粉末をスラリー化
して接合面にプレフォームを作り、接合面に置かなけれ
ばならないなどの欠点がある。
さらに、これらいずれの方法も、接合面が複雑形状にな
ると、それに合せて中間層としての合金箔や金属粉末と
アクリル接着剤とのプレフォームを接合面と十分合同に
し難いという欠点もある。
ると、それに合せて中間層としての合金箔や金属粉末と
アクリル接着剤とのプレフォームを接合面と十分合同に
し難いという欠点もある。
、 本発明の目的は、上記従来技術の
持つ欠点を補い接合面が複雑形状でも十分接合できる被
接合材の製造法を提供することにある。
持つ欠点を補い接合面が複雑形状でも十分接合できる被
接合材の製造法を提供することにある。
接合部における接合不良の極めて少ない良好な接合面を
得るための被接合材として、Ｎ１基合金の場合はＮｉシ
リサイド、Ｃｏ基合金の場合はＣ。
得るための被接合材として、Ｎ１基合金の場合はＮｉシ
リサイド、Ｃｏ基合金の場合はＣ。
シリサイド、Ｆｅ基合金の場合はＦｅシリサイドの金属
間化合物を表面に形成させることが著しく効果的である
ことを見出した。
間化合物を表面に形成させることが著しく効果的である
ことを見出した。
本発明は、Ｎｉ基、Ｃｏ基及びＦｅ基の各合金表面への
金属間化合物であるＳｉ化合物の形成法は各種実験の結
果５〜２０ｗｔ％ ８ｉ−０，５〜３ｗｔ％ＮＨ４Ｃｔ
−残部Ａ Ａｔ Ｏｓのパック剤中に被接合材を埋込み
７００〜９００℃でパック処理することで達成された。
金属間化合物であるＳｉ化合物の形成法は各種実験の結
果５〜２０ｗｔ％ ８ｉ−０，５〜３ｗｔ％ＮＨ４Ｃｔ
−残部Ａ Ａｔ Ｏｓのパック剤中に被接合材を埋込み
７００〜９００℃でパック処理することで達成された。
Ｓｉ化合物層の厚さは、薄すぎると接合が不十分となり
、厚すぎると過剰のＳｉが接合界面に含有され機械的性
質が劣化するなどの悪影響を及ばずため、Ｓｉ化合物層
の厚さは１０〜８０μｍが良く、好ましくは１５〜３０
μｍが最適である。
、厚すぎると過剰のＳｉが接合界面に含有され機械的性
質が劣化するなどの悪影響を及ばずため、Ｓｉ化合物層
の厚さは１０〜８０μｍが良く、好ましくは１５〜３０
μｍが最適である。
このようにして金属間化合物層を表面に形成させた後、
Ｎｉ基合金の場合は１１５０℃以上、Ｃ０基合金の場合
は１１９０℃以上、またＦｅ基合金の場合は１２００℃
以上に加熱することで被接合材表面を溶融せしめ接合す
るものである。溶融後はＮｉ。
Ｎｉ基合金の場合は１１５０℃以上、Ｃ０基合金の場合
は１１９０℃以上、またＦｅ基合金の場合は１２００℃
以上に加熱することで被接合材表面を溶融せしめ接合す
るものである。溶融後はＮｉ。
Ｃｏ及びＦｅに対するＳｉの親和力が大きく、また相互
の濡れ性も良好なため、接合不良の少ない良好な接合部
が得られる。また、接合面全体にＮｉシリサイド、ｃｏ
シリサイドまたはＦｅシリサイドが存在し、加熱により
接合面全体が溶融するため、接合時に荷重を加えなくて
も十分接合するものである。もつとも、荷重を加えれば
より効果的に接合されることは言うまでもなく、その場
合は０、３ Ｋｙ ／ ｃｄ以下の僅かな荷重で十分で
ある。
の濡れ性も良好なため、接合不良の少ない良好な接合部
が得られる。また、接合面全体にＮｉシリサイド、ｃｏ
シリサイドまたはＦｅシリサイドが存在し、加熱により
接合面全体が溶融するため、接合時に荷重を加えなくて
も十分接合するものである。もつとも、荷重を加えれば
より効果的に接合されることは言うまでもなく、その場
合は０、３ Ｋｙ ／ ｃｄ以下の僅かな荷重で十分で
ある。
接合時の温度はＮｉ基合金の場合は１１５０℃以上、Ｃ
ｏ基合金の場合は１１９０℃以上、またＦｅ基合金の場
合は１２００℃以上とする必要があるが、上限は接合さ
れるべきＮｉ基、Ｃｏ基あるいはＦｅ基合金の融点以下
ならば可能である。
ｏ基合金の場合は１１９０℃以上、またＦｅ基合金の場
合は１２００℃以上とする必要があるが、上限は接合さ
れるべきＮｉ基、Ｃｏ基あるいはＦｅ基合金の融点以下
ならば可能である。
接合時の加熱雰囲気は、酸化を防止するため非酸化性雰
囲気で行なうことが必要であるが、特に真空中でなくと
も、Ａｒガス雰囲気中で十分である。
囲気で行なうことが必要であるが、特に真空中でなくと
も、Ａｒガス雰囲気中で十分である。
以下本発明の詳細を実施例を示して説明する。
実験に用いた材料はＮｉ基合金のｌＮ−７３８ＬＣで第
１表に化学組成を示した。
１表に化学組成を示した。
第１表 （ｗｔ％）
被接合材はＮｉ基あるいはＣｏ基合金で、巾９簡、長さ
１３晒、厚さ５朝の試験片を用いた。母材合金であるｌ
Ｎ−７３８ＬＣにＳｉパック処理（Ｓｉ拡散浸透処理）
を行なった。以下にＳｉパック処理の具体例を示す。
１３晒、厚さ５朝の試験片を用いた。母材合金であるｌ
Ｎ−７３８ＬＣにＳｉパック処理（Ｓｉ拡散浸透処理）
を行なった。以下にＳｉパック処理の具体例を示す。
Ｓｉパック処理に用いたパック剤は２００ｍｅｓｈのＳ
ｉ粉末、ハロゲン化活力剤として試薬１級のＮＨ４Ｃ、
／、不活性耐火材として３２５ｍｅｓｈのＡ ＡｔＯｓ
粉末である。これら粉末を５〜２０ ｗｌｏ Ｓ ｉ
−１，５ｗ／。
ｉ粉末、ハロゲン化活力剤として試薬１級のＮＨ４Ｃ、
／、不活性耐火材として３２５ｍｅｓｈのＡ ＡｔＯｓ
粉末である。これら粉末を５〜２０ ｗｌｏ Ｓ ｉ
−１，５ｗ／。
Ｎ比Ｃｔ−残Ａ ｔｔ Ｏａに配合し、攪拌捕潰機で４
０分間混合した。パック容器は５ＵＳ３１６Ｌ（内径３
０胴）を用い、試料１ヶ肖り１０ｇのパック剤を用い７
００〜９００℃で４時間Ａｒ雰囲気中で加熱した。その
後、１０２５〜１０５０℃で２時間の拡散処理を施した
。また、これらコーティング層はＸ線回折の結果Ｎｉシ
リサイドであるのが知れた。第１図に５Ｗ１０Ｓ ｉ−
１，５Ｗ１０ＮＨ，Ｃｔ−残Ａ４０ｇのパック剤を用い
７００〜９００℃で４時間加熱のパック処理を行なった
場合の加熱温度とＮｉシリサイドのコーティング層厚さ
との関係を示す。
０分間混合した。パック容器は５ＵＳ３１６Ｌ（内径３
０胴）を用い、試料１ヶ肖り１０ｇのパック剤を用い７
００〜９００℃で４時間Ａｒ雰囲気中で加熱した。その
後、１０２５〜１０５０℃で２時間の拡散処理を施した
。また、これらコーティング層はＸ線回折の結果Ｎｉシ
リサイドであるのが知れた。第１図に５Ｗ１０Ｓ ｉ−
１，５Ｗ１０ＮＨ，Ｃｔ−残Ａ４０ｇのパック剤を用い
７００〜９００℃で４時間加熱のパック処理を行なった
場合の加熱温度とＮｉシリサイドのコーティング層厚さ
との関係を示す。
次にこれらの試料を用いて接合を行なった。接合におけ
る加熱条件は温度１２００℃で１時間保持である。接合
雰囲気はＡｒガス中である。接合時、試料は１−の接合
面積肖り０．１７６ＫＰの荷重を加えたものと無荷重と
の条件で行なった。接合後試料を切断してパフ研摩し、
光学顕微鏡にて未接合部長さを測定し、接合率（チ）を
算出した。第２表にそれらの結果をまとめて示した。
る加熱条件は温度１２００℃で１時間保持である。接合
雰囲気はＡｒガス中である。接合時、試料は１−の接合
面積肖り０．１７６ＫＰの荷重を加えたものと無荷重と
の条件で行なった。接合後試料を切断してパフ研摩し、
光学顕微鏡にて未接合部長さを測定し、接合率（チ）を
算出した。第２表にそれらの結果をまとめて示した。
第２表より明らかなように母材合金表面にＳｉパック処
理でＮｉシリサイドのコーティング層を形成させておく
と、極めて良好な接合状態を示した。また、接合率に及
ぼす荷重の影響については（ａ）と（Ｃ）あるいは（ｂ
３と（ｄ）との比較から知れるように荷重を加えた（Ｃ
）と（ｄ）の場合に接合率が向上していることが解る。
理でＮｉシリサイドのコーティング層を形成させておく
と、極めて良好な接合状態を示した。また、接合率に及
ぼす荷重の影響については（ａ）と（Ｃ）あるいは（ｂ
３と（ｄ）との比較から知れるように荷重を加えた（Ｃ
）と（ｄ）の場合に接合率が向上していることが解る。
しかし、荷重を０．３ Ｎ９ ／ ｃｒＡ以上加えても
接合率は改善されず、また被接合材の変形を壕ねくので
、０．３ Ｋｐ ／ ｃｒ１以上の荷重を加えることは
好ましぐない。
接合率は改善されず、また被接合材の変形を壕ねくので
、０．３ Ｋｐ ／ ｃｒ１以上の荷重を加えることは
好ましぐない。
第２図に第２表の賦香ａにおける接合部の断面組織の例
を示す。図から明らかのように接合部にはボイドも見ら
れず健全な接合状態を示している。
を示す。図から明らかのように接合部にはボイドも見ら
れず健全な接合状態を示している。
本発明によれば、接合面にＳｉパック処理法（Ｓｉ拡散
浸透法）によＩＩ）Ｓｉ化合物を形成させた接合材を合
わせて加熱するので、特に複雑形状のものの接合に効果
的である。また、ｋｉ化合物を形成させるのも容易であ
り、経済的にも効果がある。
浸透法）によＩＩ）Ｓｉ化合物を形成させた接合材を合
わせて加熱するので、特に複雑形状のものの接合に効果
的である。また、ｋｉ化合物を形成させるのも容易であ
り、経済的にも効果がある。
第１図はＮｉシリサイド形成時の加熱処理温度とＮ１シ
リサイド層の厚さとの関係線図、第２図は接合部の組織
を示す顕微鏡写真である。
リサイド層の厚さとの関係線図、第２図は接合部の組織
を示す顕微鏡写真である。
Claims (1)
- １、Ｎｉ基、Ｃｏ基またはＦｅ基の各合金表面にＮｉ、
ＣｏまたはＦｅとＳｉの金属間化合物を形成させた被接
合体を用いて、Ｎｉ基、Ｃｏ基またはＦｅ基の各合金を
接合する被接合体の製造法において、各合金表面におけ
るＳｉの金属間化合物を形成させる方法としてＳｉパッ
ク処理法を用いることを特徴とする被接合体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16644084A JPS6148562A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 被接合体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16644084A JPS6148562A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 被接合体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148562A true JPS6148562A (ja) | 1986-03-10 |
Family
ID=15831440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16644084A Pending JPS6148562A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 被接合体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148562A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118001A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 研掃材の製造装置 |
| EP1475447A2 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-10 | General Electric Company | Nickel-base alloy |
| JP2007015200A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Sanbii Kk | 差込み式印字体の収納ケース |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55113880A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-02 | Toshiba Corp | Production of gas turbine blade |
| JPS5976839A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-05-02 | Hitachi Ltd | 耐熱性複合部材の製法 |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP16644084A patent/JPS6148562A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55113880A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-02 | Toshiba Corp | Production of gas turbine blade |
| JPS5976839A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-05-02 | Hitachi Ltd | 耐熱性複合部材の製法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118001A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 研掃材の製造装置 |
| JPH0310681B2 (ja) * | 1986-11-06 | 1991-02-14 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | |
| EP1475447A2 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-10 | General Electric Company | Nickel-base alloy |
| EP1475447A3 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-24 | General Electric Company | Nickel-base alloy |
| JP2007015200A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Sanbii Kk | 差込み式印字体の収納ケース |
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