JPS6173888A - 析出硬化型耐熱銅合金の表面処理方法 - Google Patents
析出硬化型耐熱銅合金の表面処理方法Info
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- JPS6173888A JPS6173888A JP19362484A JP19362484A JPS6173888A JP S6173888 A JPS6173888 A JP S6173888A JP 19362484 A JP19362484 A JP 19362484A JP 19362484 A JP19362484 A JP 19362484A JP S6173888 A JPS6173888 A JP S6173888A
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- 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
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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】
産業上の利用分野
この発明は、たとえばロケット燃焼室または熱交換器な
どのかなりの高温にさらされる材料に用いられる析出硬
化型耐熱銅合金の表面処理方法に関する。
どのかなりの高温にさらされる材料に用いられる析出硬
化型耐熱銅合金の表面処理方法に関する。
従来の技術
たとえばロケット燃焼室あるいは熱交換器などのかなり
の高温にさらされる装置の材料は、一般に、環境温度の
１痒に伴なう激しい酸化および腐蝕に対して耐え得るも
のであることが要求される。
の高温にさらされる装置の材料は、一般に、環境温度の
１痒に伴なう激しい酸化および腐蝕に対して耐え得るも
のであることが要求される。
このような要求を満たすものとして、析出硬化型耐熱銅
合金が用いられている。
合金が用いられている。
析出硬化型耐熱銅合金は、一般に、添加元素として少量
のｚｒ、Ｃｒ、Ｃｄ、Ａ（Ｊなどを含んでおり、Ｃｕａ
Ｚｒなどの金属間化合物により析出強化されているので
、高温強度などの機械的特性に贈れている。また、銅基
合金であるため、熱伝導性にも優れているものである。
のｚｒ、Ｃｒ、Ｃｄ、Ａ（Ｊなどを含んでおり、Ｃｕａ
Ｚｒなどの金属間化合物により析出強化されているので
、高温強度などの機械的特性に贈れている。また、銅基
合金であるため、熱伝導性にも優れているものである。
この中でも、特に、Ｃｕ −７ｒ−Ｑｒ金合金、Ｃｕ−
ＺｒもしくはＣｕ−Ｃｄ合金などに比較して、優れた高
温強度を示す。したがって、高い性能が要求される熱交
ＩＬｊＪ器あるいはロケット燃焼室栴迄材料などに用い
られている。
ＺｒもしくはＣｕ−Ｃｄ合金などに比較して、優れた高
温強度を示す。したがって、高い性能が要求される熱交
ＩＬｊＪ器あるいはロケット燃焼室栴迄材料などに用い
られている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上述のようなｌｒ 、 Ｏｒなどを含み
、Ｃｌ ３２ｒなどの金属間化合物により析出強化され
たＣＬＩ合金は、熱処理を伴なう加工法、たとえば、ろ
う付は加工、焼結加工、拡散接合または液相拡散接合な
どにおいて、材料表面や接合界面にＣＩ”２０３または
Ｚｒ ０２などの安定な酸化膜を形成してしまう。した
がって、接合界面に生成・存在づる酸化物などの介在物
の分解、ならびにその構成元素の母材側への拡散などが
生じないために、確実かつ強固な接合が得られないとい
う問題があった。その結果、この種の析出硬化型耐熱銅
合金を接合加工した部材は、接合界面強度が不十分であ
り、耐クリープ性、耐疲労強度ならびに耐酸化性などに
おいて不十分であるという問題があった。
、Ｃｌ ３２ｒなどの金属間化合物により析出強化され
たＣＬＩ合金は、熱処理を伴なう加工法、たとえば、ろ
う付は加工、焼結加工、拡散接合または液相拡散接合な
どにおいて、材料表面や接合界面にＣＩ”２０３または
Ｚｒ ０２などの安定な酸化膜を形成してしまう。した
がって、接合界面に生成・存在づる酸化物などの介在物
の分解、ならびにその構成元素の母材側への拡散などが
生じないために、確実かつ強固な接合が得られないとい
う問題があった。その結果、この種の析出硬化型耐熱銅
合金を接合加工した部材は、接合界面強度が不十分であ
り、耐クリープ性、耐疲労強度ならびに耐酸化性などに
おいて不十分であるという問題があった。
なあ、材料表面や接合界面に安定な酸化膜、すなわちＣ
ｒ２Ｏ３またはＺ ｒ Ｏ２などを生成させないことは
困難であるが、雰囲気制御により生成分を低下させるこ
とは可能である。しかしながら、この雰囲気制罪は極め
て正確に行なわなければならない。したがって、上記の
ような問題点を解消することは、現実には非常に困難で
あった。
ｒ２Ｏ３またはＺ ｒ Ｏ２などを生成させないことは
困難であるが、雰囲気制御により生成分を低下させるこ
とは可能である。しかしながら、この雰囲気制罪は極め
て正確に行なわなければならない。したがって、上記の
ような問題点を解消することは、現実には非常に困難で
あった。
それゆえに、この発明の目的は、上述の問題点を解消し
、接合強度などの機械的特性、ならびに耐熱性・耐蝕性
に優れ、かつ環境温度が高く、高圧などの高負荷の下で
繰返し用いるような苛酷な条件下でも信頼性に優れかつ
長スｊ命の析出硬化型耐熱銅合金部材を得ることができ
る方法を提供することにある。
、接合強度などの機械的特性、ならびに耐熱性・耐蝕性
に優れ、かつ環境温度が高く、高圧などの高負荷の下で
繰返し用いるような苛酷な条件下でも信頼性に優れかつ
長スｊ命の析出硬化型耐熱銅合金部材を得ることができ
る方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段および作用この発明は、要
約すれば、表面処理により析出硬化型耐熱銅合金の特性
を向上させるものであり、析出硬化型耐熱銅合金の表面
に、厚み約１〜５００μｍの熱伝導性メッキ層を形成し
、しかる後還元性または非酸化性雰囲気下において加熱
処理することを特徴とする、析出硬化型耐熱銅合金の表
面処理方法である。
約すれば、表面処理により析出硬化型耐熱銅合金の特性
を向上させるものであり、析出硬化型耐熱銅合金の表面
に、厚み約１〜５００μｍの熱伝導性メッキ層を形成し
、しかる後還元性または非酸化性雰囲気下において加熱
処理することを特徴とする、析出硬化型耐熱銅合金の表
面処理方法である。
熱伝導性メッキ層としては、たとえばＣＬｌ、Ａｏ、Ｎ
ｉなどからなる高熱伝導性メッキ層だ形成され１ｑる。
ｉなどからなる高熱伝導性メッキ層だ形成され１ｑる。
このような析出硬化型耐熱銅合金の表面に形成されたメ
ッキ層は、母相に含まれるＯｒ、７−ｒの表面への拡散
や酸素の母相への拡散を制御し、両者が反応し表面層や
接合界面におけるｃｒ２０ｓ＋Ｚｒ ０２などの酸化物
の生成を抑制する効果を有する。
ッキ層は、母相に含まれるＯｒ、７−ｒの表面への拡散
や酸素の母相への拡散を制御し、両者が反応し表面層や
接合界面におけるｃｒ２０ｓ＋Ｚｒ ０２などの酸化物
の生成を抑制する効果を有する。
上記熱伝導性メッキβの厚みとしては、処］！ｌ！温度
、時間および雰囲気等によっても変わるが、一般に、約
１〜５００μｍであることが必要である。
、時間および雰囲気等によっても変わるが、一般に、約
１〜５００μｍであることが必要である。
厚みが１μｍより薄いと、上記拡散抑制効果が低下し、
表面あるいは界面にＣｒＭ化物もしくは２ｒ酸化物が生
成するからである。他方、厚みが５００ｇｍを越えると
、メッキ時間が長くなり、かつメッキ層が緻密でなく不
均一となるほが、界面接合部や表層部分の機械的強度が
低下し、析出硬化型耐熱銅合金による部品材料として不
適当となるためである。
表面あるいは界面にＣｒＭ化物もしくは２ｒ酸化物が生
成するからである。他方、厚みが５００ｇｍを越えると
、メッキ時間が長くなり、かつメッキ層が緻密でなく不
均一となるほが、界面接合部や表層部分の機械的強度が
低下し、析出硬化型耐熱銅合金による部品材料として不
適当となるためである。
メッキ居形成後の加熱処理に際しては還元性または非酸
化性雰囲気が必要である。これは、水素などの比較的還
元力の強いガス雰囲気下、または真空雰囲気下もしくは
不活性ガス雰囲気下などの中性雰囲気下のいずれの雰囲
気をも利用することができる。もっとも、焼結・接合雰
囲気としては、可能な限り還元力の強い水素ガス流中が
好ましい。
化性雰囲気が必要である。これは、水素などの比較的還
元力の強いガス雰囲気下、または真空雰囲気下もしくは
不活性ガス雰囲気下などの中性雰囲気下のいずれの雰囲
気をも利用することができる。もっとも、焼結・接合雰
囲気としては、可能な限り還元力の強い水素ガス流中が
好ましい。
また、１０−３ｔｏｒｒより低い真空雰囲気下や不活性
ガス雰囲気下では、条件によっては、ＣｒまたはＺｒが
、熱処理中にメッキ層内に拡散することがある。その結
果、合金表面にＯｒ ２０．またはＺ ｒ Ｏ２などの
酸化膜が形成されることがあり、十分な焼結あるいは接
合を得られないことがある。
ガス雰囲気下では、条件によっては、ＣｒまたはＺｒが
、熱処理中にメッキ層内に拡散することがある。その結
果、合金表面にＯｒ ２０．またはＺ ｒ Ｏ２などの
酸化膜が形成されることがあり、十分な焼結あるいは接
合を得られないことがある。
したがって、この発明では、適切なメッキ保護膜と、水
素あるいは真空などの雰囲気との相乗効果により、析出
硬化型耐熱銅合金の焼結・拡散接合・ろう付は加工など
が可能となるものである。
素あるいは真空などの雰囲気との相乗効果により、析出
硬化型耐熱銅合金の焼結・拡散接合・ろう付は加工など
が可能となるものである。
上述のような表面処理方法を用いれば、たとえばロケッ
ト燃焼器の内筒の外表面を処理することにより、外筒と
の接合強度を高めることが可能となる。ざらに、ロケッ
ト燃焼室の内筒のように、外表面では接合特性の良好な
ことが要求され、他方、内表面では極めて高い温度の燃
焼ガスにざらされ、したがって耐蝕性および耐熱性がよ
り強く要求される用途においては、この発明の必須の構
成ではないが、下記のような内表面の処理により耐蝕性
および耐久性をも向上させることができる。
ト燃焼器の内筒の外表面を処理することにより、外筒と
の接合強度を高めることが可能となる。ざらに、ロケッ
ト燃焼室の内筒のように、外表面では接合特性の良好な
ことが要求され、他方、内表面では極めて高い温度の燃
焼ガスにざらされ、したがって耐蝕性および耐熱性がよ
り強く要求される用途においては、この発明の必須の構
成ではないが、下記のような内表面の処理により耐蝕性
および耐久性をも向上させることができる。
すなわち、ロケット内筒を析出硬化型耐熱Ｃｕ−０ｒ−
Ｚｒ合金で構成し、゛その内表面に耐熱性保護膜を形成
するために、高温酸化雰囲気下において酸化クロムある
いは酸化ジルコニウムなどの酸化膜を５〜１００μｍの
厚みに形成することにより、耐食性および耐久性を向上
させることができる。このように、析出硬化型耐熱Ｃｕ
−Ｏｒ −Ｚｒ合金部材に対して、用途によっては、
一方面にこの発明の表面処理方法を適用し接合強度を与
え、他方面に耐熱性酸化膜を形成することができる。
Ｚｒ合金で構成し、゛その内表面に耐熱性保護膜を形成
するために、高温酸化雰囲気下において酸化クロムある
いは酸化ジルコニウムなどの酸化膜を５〜１００μｍの
厚みに形成することにより、耐食性および耐久性を向上
させることができる。このように、析出硬化型耐熱Ｃｕ
−Ｏｒ −Ｚｒ合金部材に対して、用途によっては、
一方面にこの発明の表面処理方法を適用し接合強度を与
え、他方面に耐熱性酸化膜を形成することができる。
この耐熱性酸化膜につき説明すると、Ｚｒ、Ｃｒは耐熱
・耐蝕のための元素として常用されているが、上記の形
成方法によれば基材となるＣＵ −Ｏｒ 、Ｚｒ合金の
一部を変質させることにより、緻密かつ安定性に優れた
Ｃｒ２０ａもしくはＺｒ０２層を形成することができる
。したがって、高度の耐蝕性および優れた耐久性を与え
ることができる。
・耐蝕のための元素として常用されているが、上記の形
成方法によれば基材となるＣＵ −Ｏｒ 、Ｚｒ合金の
一部を変質させることにより、緻密かつ安定性に優れた
Ｃｒ２０ａもしくはＺｒ０２層を形成することができる
。したがって、高度の耐蝕性および優れた耐久性を与え
ることができる。
すなわら、酸化性雰囲気の下で、銅マトリツクス中のＺ
ｒ 、 Ｃｒを拡散させ表面層に１受光的に酸化ざＶた
Ｃ ｒ ２０３もしくはＺ ｒ Ｏ２層を形成させれば
、Ｃｒ、ｚｒの表面濃度が高く、母相内部にいくに従い
Ｃｒ、７ｒの濃度がゆるやかに低くなった層が形成され
ると考えられる。この安定度の高い拡散層の存在が、良
好な密着性を満すととしに、耐蝕層として重要な役割を
果たしていると考えられる。
ｒ 、 Ｃｒを拡散させ表面層に１受光的に酸化ざＶた
Ｃ ｒ ２０３もしくはＺ ｒ Ｏ２層を形成させれば
、Ｃｒ、ｚｒの表面濃度が高く、母相内部にいくに従い
Ｃｒ、７ｒの濃度がゆるやかに低くなった層が形成され
ると考えられる。この安定度の高い拡散層の存在が、良
好な密着性を満すととしに、耐蝕層として重要な役割を
果たしていると考えられる。
耐蝕層に寄与するｃｒ、ｚｒのうち、Ｃｒは耐酸化性被
膜生成元素として最も優れており、融点が１９９０℃で
あるＣｒ２０ｉのようなスピネル型酸化物を形成し、し
たがって安定な保護被膜を構成する。また、特に低温側
での耐ホツトコロ−ジョン性の改善効果にも寄与するも
のである。
膜生成元素として最も優れており、融点が１９９０℃で
あるＣｒ２０ｉのようなスピネル型酸化物を形成し、し
たがって安定な保護被膜を構成する。また、特に低温側
での耐ホツトコロ−ジョン性の改善効果にも寄与するも
のである。
他方、Ｚｒは、酸化物ＺｒＯ２が融点２６８０℃のセラ
ミックスであり、耐蝕性に浸れるものであり、かつ熱伝
導性が小さいＩＣめ遮熱特性にも侵れている。したがっ
て、Ｚｒ０ｚは、母相の温度上界を防止し、熱負荷量を
大きく軽減させる礪能を果たす。
ミックスであり、耐蝕性に浸れるものであり、かつ熱伝
導性が小さいＩＣめ遮熱特性にも侵れている。したがっ
て、Ｚｒ０ｚは、母相の温度上界を防止し、熱負荷量を
大きく軽減させる礪能を果たす。
なお、上記酸化物の厚みは、約５〜１Ｃ＞０μｍである
ことが好ましい。５μｍ未満であると、耐熱性が低下し
、かつ遮熱効果も十分でないからであり、他方、厚みが
１００μｍを越えると、延性が低下し、その結果基材組
織の劣化を招き、機械的強度が低下するからである。
ことが好ましい。５μｍ未満であると、耐熱性が低下し
、かつ遮熱効果も十分でないからであり、他方、厚みが
１００μｍを越えると、延性が低下し、その結果基材組
織の劣化を招き、機械的強度が低下するからである。
なお、上記酸化物層は、高温の酸化雰囲気での熱処理に
よるだけでなく、たとえばＨＣｆＬ、ＮＨ４ＣｆＪ、な
どを併せ用いることによっても形成し得る。すなわちＨ
（１１またはＮＨ，（ｉｔの存在下において、高温にさ
らすと、母相中に含まれているＯｒ、Ｚｒの酸化物への
変化が促進される。また、高温状態では、一部ハロゲン
化金属を生じ、被処理基材である析出硬化型耐熱Ｃｕ−
Ｚｒ−Ｃｒ合金との化学反応、金属の活性化ならびに拡
散の促進を招き、その結果Ｃｒｚ○、などの酸化物を緻
密にかつ均一に表面に生成させることができ、酸化層の
効果をより一層改善することができる。
よるだけでなく、たとえばＨＣｆＬ、ＮＨ４ＣｆＪ、な
どを併せ用いることによっても形成し得る。すなわちＨ
（１１またはＮＨ，（ｉｔの存在下において、高温にさ
らすと、母相中に含まれているＯｒ、Ｚｒの酸化物への
変化が促進される。また、高温状態では、一部ハロゲン
化金属を生じ、被処理基材である析出硬化型耐熱Ｃｕ−
Ｚｒ−Ｃｒ合金との化学反応、金属の活性化ならびに拡
散の促進を招き、その結果Ｃｒｚ○、などの酸化物を緻
密にかつ均一に表面に生成させることができ、酸化層の
効果をより一層改善することができる。
上述した酸化層の形成は、−例として示したロケット燃
焼器の内筒のような用途においては有利に利用され得る
が、交換熱量の増大を目的とした熱交換器等においては
、逆に酸化膜の形成は好ましくない。このような熱交換
器に用いる場合には、冷却面Ｊ３よび加熱面の両面にわ
たり、この発明の高熱伝導性メッキを施すことが好まし
いことを指摘して（＋５ ＜。
焼器の内筒のような用途においては有利に利用され得る
が、交換熱量の増大を目的とした熱交換器等においては
、逆に酸化膜の形成は好ましくない。このような熱交換
器に用いる場合には、冷却面Ｊ３よび加熱面の両面にわ
たり、この発明の高熱伝導性メッキを施すことが好まし
いことを指摘して（＋５ ＜。
実施例
実施例１
この実施例は、静水圧成形法（ＣＩＰ法）による溝構造
冷却壁を有する熱交換器、特に溝構造冷却壁を有するロ
ケット燃焼器の製造方法に利用するしのである。この実
施例１が適用されて得られる１１η１ｉＩＳ造冷Ｎｉ壁
を有するロケット燃焼器の一例を第６図に横断面図で示
す。第６図から明らかなように、この溝構造冷却壁を有
するロケット燃焼器は、冷月１溝１が外周面に形成され
た内筒２と、内筒２の外側に接合された外筒３とを備え
る。この内ｇ２が、以下に述べるように、析出硬化型Ｃ
ＩＪ−Ｃｒ−Ｚｒ合金からなり、この発明の方法により
表面処理される。
冷却壁を有する熱交換器、特に溝構造冷却壁を有するロ
ケット燃焼器の製造方法に利用するしのである。この実
施例１が適用されて得られる１１η１ｉＩＳ造冷Ｎｉ壁
を有するロケット燃焼器の一例を第６図に横断面図で示
す。第６図から明らかなように、この溝構造冷却壁を有
するロケット燃焼器は、冷月１溝１が外周面に形成され
た内筒２と、内筒２の外側に接合された外筒３とを備え
る。この内ｇ２が、以下に述べるように、析出硬化型Ｃ
ＩＪ−Ｃｒ−Ｚｒ合金からなり、この発明の方法により
表面処理される。
まず、第１図に部分切欠断面図で示すように、外周面に
冷Ｍ満１が加工されたＣＬＩ −Ｏｒ −Ｚｒ合金から
なる燃焼室内筒２が準備され、冷却面すなわち冷却溝１
に臨む面を含む面に高熱伝導性の銅メッキ層４を、５〜
１０μｍの厚みに形成した。
冷Ｍ満１が加工されたＣＬＩ −Ｏｒ −Ｚｒ合金から
なる燃焼室内筒２が準備され、冷却面すなわち冷却溝１
に臨む面を含む面に高熱伝導性の銅メッキ層４を、５〜
１０μｍの厚みに形成した。
このメッキ層４の形成は、後に行なわれる熱処理により
冷却面にＣｒ２０ｉもしくはＺｒ ０２などの酸化物が
生じることを防止し、高い冷却性能を維持するための表
面処理である。もっとも、燃焼ガスに触れる内面２ａに
は、銅メツキ加工は施さない。
冷却面にＣｒ２０ｉもしくはＺｒ ０２などの酸化物が
生じることを防止し、高い冷却性能を維持するための表
面処理である。もっとも、燃焼ガスに触れる内面２ａに
は、銅メツキ加工は施さない。
しかる後、第２図に部分切欠断面図で示すように、溝１
内に低融点合金５を充填し、１ｆｉ） １からはみ出た
低融点合金を機械加工等により除去した。
内に低融点合金５を充填し、１ｆｉ） １からはみ出た
低融点合金を機械加工等により除去した。
この低融点合金５は、後に行なわれる粉末冶金法による
外筒の成型に際し溝１の形状が変形することを防止する
ためである。
外筒の成型に際し溝１の形状が変形することを防止する
ためである。
さらに、第３図に示すように、低融点合金５が充填され
た内筒２の外周に改めて４０〜６０μｍの厚みの銅メッ
キ層６を形成した。この銅メッキ層６は、引き続き行な
われるＣＩＰ成型法において強い接合性と、低融点合金
５を溶出した後に溝１に臨む外筒側の面における滑面性
とを１！７るためである。
た内筒２の外周に改めて４０〜６０μｍの厚みの銅メッ
キ層６を形成した。この銅メッキ層６は、引き続き行な
われるＣＩＰ成型法において強い接合性と、低融点合金
５を溶出した後に溝１に臨む外筒側の面における滑面性
とを１！７るためである。
ざらに、ＣＩＰ成型法により、燃焼器外筒を形成した。
すなわら、第４図に示すように、表面処理を施した内筒
２と、ゴムモールド８との間の空間に、Ｃｕ−５重量％
Ａｇ混合粉９を振動充填し、１５００ Ｋ （Ｉｆ／Ｃ
１の圧力でＣＩＰ成型を行なった。なお、第４図におい
て、内筒２の内側には、中子１０ａ、１０ｂが配置され
ている。
２と、ゴムモールド８との間の空間に、Ｃｕ−５重量％
Ａｇ混合粉９を振動充填し、１５００ Ｋ （Ｉｆ／Ｃ
１の圧力でＣＩＰ成型を行なった。なお、第４図におい
て、内筒２の内側には、中子１０ａ、１０ｂが配置され
ている。
ＣＡＰ成型に続き、Ａｒガス雰囲気下において、１５０
℃の温度に加熱し、低融点合金５を冷却溝１より除去し
た後、水素還元雰囲気下において８５０℃の温度で２時
間焼結を行ない、内筒および外筒が一体的に接合された
燃焼器を得ることができた。
℃の温度に加熱し、低融点合金５を冷却溝１より除去し
た後、水素還元雰囲気下において８５０℃の温度で２時
間焼結を行ない、内筒および外筒が一体的に接合された
燃焼器を得ることができた。
さらに、耐蝕性を向上させるために、第５図に示すよう
に内筒２の内面２ａ側に、酸化ｌＩ２１１を形成した。
に内筒２の内面２ａ側に、酸化ｌＩ２１１を形成した。
すなわち、内筒２の内面２ａに１−ＩＣＪＬを塗布した
後、酸化雰囲気下において４００℃の温度で５時間、時
効処理を兼ねた加熱処理を施すことにより、Ｚｒ ０２
、 Ｃｒ ２０３よりなる厚み約８０μｍの耐熱性保
護膜１１を形成した。このようにして得られた燃焼器は
、外筒１２により閉成された冷却溝は高熱伝導性銅メッ
キ４．６により覆われており、したがって高い冷却性能
が維持されている。他方、燃焼ガスに面する加熱面２ａ
には、密着性に優れた強靭な醪化膜が形成されている。
後、酸化雰囲気下において４００℃の温度で５時間、時
効処理を兼ねた加熱処理を施すことにより、Ｚｒ ０２
、 Ｃｒ ２０３よりなる厚み約８０μｍの耐熱性保
護膜１１を形成した。このようにして得られた燃焼器は
、外筒１２により閉成された冷却溝は高熱伝導性銅メッ
キ４．６により覆われており、したがって高い冷却性能
が維持されている。他方、燃焼ガスに面する加熱面２ａ
には、密着性に優れた強靭な醪化膜が形成されている。
実施例２
０．３重量％Ｚｒ −０，４ｉ４ｆｆｉ％Ｃｒ−Ｃｕ合
金で直径４ｍｍの丸棒引張試験片を作成し、中央で切断
した。各試験片に、第１表に示す厚みの銅メッキを施し
、中央の切断面で互いに接触させ、水素ガス雰囲気下に
おいて９２０℃の温度にて３時間、拡散接合を行なった
。しかる後、９５０℃の温度で１時間、溶体化処理を行
なった後、水焼入れし、その後４００℃の温度で１０時
間時効処理し、４００℃の温度で高温引張試験を行むっ
た。
金で直径４ｍｍの丸棒引張試験片を作成し、中央で切断
した。各試験片に、第１表に示す厚みの銅メッキを施し
、中央の切断面で互いに接触させ、水素ガス雰囲気下に
おいて９２０℃の温度にて３時間、拡散接合を行なった
。しかる後、９５０℃の温度で１時間、溶体化処理を行
なった後、水焼入れし、その後４００℃の温度で１０時
間時効処理し、４００℃の温度で高温引張試験を行むっ
た。
その結果を併せて第１表に示す。
第１表の結果より、１〜５００μｍの厚みの熱伝導性銅
メッキが、接合界面の強度を大きく改善することがわか
る。
メッキが、接合界面の強度を大きく改善することがわか
る。
発明の効果
以上のように、この発明によれば、析出硬化型耐熱銅合
金の表面に、厚み約１〜５００μｍの熱伝導性メッキを
形成し、しかる後還元性または非酸化性雰囲気で加熱処
理するものであるため、熱処理を伴なう加工法を用いて
接合した場合であっても、優れた接合強度を示し、かつ
より一層耐熱性に優れた析出硬化型耐熱銅合金部材を得
ることが可能となる。よって、環境温度が高く、かつ高
圧下などの高負荷の下で繰返し運転されるような苛酷な
条件においても、信頼性に優れかつ長野向の熱交換器等
を得ることが可能となる。
金の表面に、厚み約１〜５００μｍの熱伝導性メッキを
形成し、しかる後還元性または非酸化性雰囲気で加熱処
理するものであるため、熱処理を伴なう加工法を用いて
接合した場合であっても、優れた接合強度を示し、かつ
より一層耐熱性に優れた析出硬化型耐熱銅合金部材を得
ることが可能となる。よって、環境温度が高く、かつ高
圧下などの高負荷の下で繰返し運転されるような苛酷な
条件においても、信頼性に優れかつ長野向の熱交換器等
を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第５図は、この発明の一実施例の表面処理
方法が適用されたロケット燃焼器の製造過程を示す各図
であり、第１図は析出硬化型耐熱銅合金よりなる内筒に
銅メッキを施した状態を示す部分切欠断面図であり、第
２図は冷却溝内に低融点合金を充填した状態を示す部分
切欠断面図であり、第３図は低融点合金を充填した後さ
らに外側に銅メッキ層を形成した状態を示す部分切欠断
面図であり、第４図は外筒をＣＩＰ成型法により成型す
る工程を説明するための縦断面図であり、第５図は外筒
形成後、内筒の内面すなわち加熱面に醇化膜を形成した
状態を示す部分切欠断面図である。第６図は、この発明
の表面処理方法が有利に適用されるロケット燃焼器の一
例を示す横断面図である。 図において、２は析出硬化型耐熱銅合金からなる内筒、
４．６は熱伝導性メッキ居を示す。 特訂出願人 航空宇宙技術研究所所長 武 １）峻 住友電気工業株式会社
方法が適用されたロケット燃焼器の製造過程を示す各図
であり、第１図は析出硬化型耐熱銅合金よりなる内筒に
銅メッキを施した状態を示す部分切欠断面図であり、第
２図は冷却溝内に低融点合金を充填した状態を示す部分
切欠断面図であり、第３図は低融点合金を充填した後さ
らに外側に銅メッキ層を形成した状態を示す部分切欠断
面図であり、第４図は外筒をＣＩＰ成型法により成型す
る工程を説明するための縦断面図であり、第５図は外筒
形成後、内筒の内面すなわち加熱面に醇化膜を形成した
状態を示す部分切欠断面図である。第６図は、この発明
の表面処理方法が有利に適用されるロケット燃焼器の一
例を示す横断面図である。 図において、２は析出硬化型耐熱銅合金からなる内筒、
４．６は熱伝導性メッキ居を示す。 特訂出願人 航空宇宙技術研究所所長 武 １）峻 住友電気工業株式会社
Claims (2)
- （１）析出硬化型耐熱銅合金の表面に、厚み約１〜５０
０μｍの熱伝導性メッキ層を形成し、しかる後還元性ま
たは非酸化性雰囲気で加熱処理することを特徴とする、
析出硬化型耐熱銅合金の表面処理方法。 - （２）前記熱伝導性メッキ層として、Ｃｕ、Ａｇおよび
Ｎｉからなる群から選択する元素よりなるメッキ層を形
成する、特許請求の範囲第１項記載の析出硬化型耐熱銅
合金の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19362484A JPS6173888A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 析出硬化型耐熱銅合金の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19362484A JPS6173888A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 析出硬化型耐熱銅合金の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173888A true JPS6173888A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0436790B2 JPH0436790B2 (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=16311033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19362484A Granted JPS6173888A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 析出硬化型耐熱銅合金の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173888A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558598U (ja) * | 1992-01-16 | 1993-08-03 | 石川島播磨重工業株式会社 | 冷却構造体 |
| CN104289809A (zh) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 首都航天机械公司 | 沟槽式柱面连接件真空扩散焊接工艺 |
| JP2021115631A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 日本碍子株式会社 | 接合方法および熱交換部材 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531151A (en) * | 1976-06-16 | 1978-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Diffusion steel and titanium welding method |
| JPS55112189A (en) * | 1980-02-14 | 1980-08-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Diffusion welding method of copper and titanium |
| JPS5677087A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-25 | Toshiba Corp | Complex wire |
| JPS5690960A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of age hardening alloy |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19362484A patent/JPS6173888A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531151A (en) * | 1976-06-16 | 1978-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Diffusion steel and titanium welding method |
| JPS5677087A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-25 | Toshiba Corp | Complex wire |
| JPS5690960A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of age hardening alloy |
| JPS55112189A (en) * | 1980-02-14 | 1980-08-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Diffusion welding method of copper and titanium |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558598U (ja) * | 1992-01-16 | 1993-08-03 | 石川島播磨重工業株式会社 | 冷却構造体 |
| CN104289809A (zh) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 首都航天机械公司 | 沟槽式柱面连接件真空扩散焊接工艺 |
| JP2021115631A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 日本碍子株式会社 | 接合方法および熱交換部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436790B2 (ja) | 1992-06-17 |
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