JPS623834A - セラミツク部材と金属部材の接合体とその製造方法 - Google Patents
セラミツク部材と金属部材の接合体とその製造方法Info
- Publication number
- JPS623834A JPS623834A JP14269985A JP14269985A JPS623834A JP S623834 A JPS623834 A JP S623834A JP 14269985 A JP14269985 A JP 14269985A JP 14269985 A JP14269985 A JP 14269985A JP S623834 A JPS623834 A JP S623834A
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- Japan
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- ceramic
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- metal
- concave cavity
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- Pending
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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〕
本発明はガスタービン、エンジンなどにおける高温構造
部品や耐摩耗部品の構成に適したセラミック部材と金属
部材の接合体とその製造方法に関するものである。
部品や耐摩耗部品の構成に適したセラミック部材と金属
部材の接合体とその製造方法に関するものである。
ガスタービン、エンジン等の高温雰囲気中や耐摩耗性が
、要求される個所には、セラミック材を適用することが
多く試みられているが、セラミック材単独では強度上あ
るいはコスト上不利な場合が多いため、一般的には、金
属部材と組合わせた接合体として用いられる方向にある
。そこで、従来から提案されているセラミック部材と金
属部材との接合構造としては、例えば第２図に示したよ
うに回転軸としてのセラミック部材Ｃの一端を金属部材
Ｍに形成した開腔Ｅ中に圧入したり、焼嵌め、冷嵌め、
ロウ付などの手段によって接合したものがあった。
、要求される個所には、セラミック材を適用することが
多く試みられているが、セラミック材単独では強度上あ
るいはコスト上不利な場合が多いため、一般的には、金
属部材と組合わせた接合体として用いられる方向にある
。そこで、従来から提案されているセラミック部材と金
属部材との接合構造としては、例えば第２図に示したよ
うに回転軸としてのセラミック部材Ｃの一端を金属部材
Ｍに形成した開腔Ｅ中に圧入したり、焼嵌め、冷嵌め、
ロウ付などの手段によって接合したものがあった。
しかしながら、上記の如き、花束のセラミック部材と金
属部材との接合にあっては締代（接合面積）が接合強度
に大きく影響するため、双方の接合部の寸法精度を高め
る必要があり、個々の部材で最もよく適合するもの同士
を組合せるという選択嵌合を行わねばならないなど量産
性に著しい欠点があった。またロウ付けによって接合す
るものにあっては、寸法公差は比較的ゆるいが、ロウ付
の強度が温度によって低下することから、高温時におい
て十分な強度をもった接合部材とはなり得なかった。
属部材との接合にあっては締代（接合面積）が接合強度
に大きく影響するため、双方の接合部の寸法精度を高め
る必要があり、個々の部材で最もよく適合するもの同士
を組合せるという選択嵌合を行わねばならないなど量産
性に著しい欠点があった。またロウ付けによって接合す
るものにあっては、寸法公差は比較的ゆるいが、ロウ付
の強度が温度によって低下することから、高温時におい
て十分な強度をもった接合部材とはなり得なかった。
上記に鑑みて、本発明では金属体に形成した凹腔中に、
スプライン、溝等の凹凸を形成したセラミック体を内挿
し、上記凹腔を形成した部分の金属体を外方より押圧し
塑性変形せしめたことを特徴とする。
スプライン、溝等の凹凸を形成したセラミック体を内挿
し、上記凹腔を形成した部分の金属体を外方より押圧し
塑性変形せしめたことを特徴とする。
以下、図によって本発明実施例を具体的に説明する。
第１図は、本発明に係る接合体Ｓの破断面を示し、金属
部材ｌには凹腔１ａが端部に形成され、この凹腔１ａ中
には、セラミック部材２のプライン２ａや円周溝２ｂが
形成された部分に挿入され、上記金属部材１の凹腔１ａ
が設けられた部位が接合される。
部材ｌには凹腔１ａが端部に形成され、この凹腔１ａ中
には、セラミック部材２のプライン２ａや円周溝２ｂが
形成された部分に挿入され、上記金属部材１の凹腔１ａ
が設けられた部位が接合される。
この場合、金属部材１の凹腔１ａの内壁部がスプライン
２ａ、円周？Ｉ２ｂ中に塑性変形して入り込んだ状態と
なり両部材１．２は強固に接合する。
２ａ、円周？Ｉ２ｂ中に塑性変形して入り込んだ状態と
なり両部材１．２は強固に接合する。
次に上記の如き金属部材１とセラミック部材２の接合体
Ｓを製造する方法について第３図、第４図により説明す
る。外径１３ｍｍの丸棒状をし・たセラミック部材２の
一端側で接合部とする部位には、例えば深さ０．２５〜
０．１ｍｍ幅０．５〜１．５ｍｍをもった軸方向のスプ
ライン２ａを１２本及び円周方向に１本の円周？！２ｂ
を予じめ刻設しておいたものを外径１９ＩＩ１ｍの金属
部材１の先端に形成した内径１３ｍｍの凹腔１ａ中に挿
入した状態のもとに押圧体Ｐ１、Ｐ２と図示していない
他の押圧棒からなる四つの方向から均等にプレスする押
圧作動装置中にセントする。
Ｓを製造する方法について第３図、第４図により説明す
る。外径１３ｍｍの丸棒状をし・たセラミック部材２の
一端側で接合部とする部位には、例えば深さ０．２５〜
０．１ｍｍ幅０．５〜１．５ｍｍをもった軸方向のスプ
ライン２ａを１２本及び円周方向に１本の円周？！２ｂ
を予じめ刻設しておいたものを外径１９ＩＩ１ｍの金属
部材１の先端に形成した内径１３ｍｍの凹腔１ａ中に挿
入した状態のもとに押圧体Ｐ１、Ｐ２と図示していない
他の押圧棒からなる四つの方向から均等にプレスする押
圧作動装置中にセントする。
次に両部材１．２の接合部を加熱すべく設置した高周波
加熱コイルＫに通電し、加熱した後、金属部材１の凹腔
１ａを形成した外周より上記四つの方向から同時に約５
００ ｋｇの荷重でプレスすることによって凹腔１ａの
内側の壁部分がスプライン２ａや円周溝２ｂに入り込ん
だものとなる。
加熱コイルＫに通電し、加熱した後、金属部材１の凹腔
１ａを形成した外周より上記四つの方向から同時に約５
００ ｋｇの荷重でプレスすることによって凹腔１ａの
内側の壁部分がスプライン２ａや円周溝２ｂに入り込ん
だものとなる。
次の工程として、第４図のように高周波加熱コイルＫに
よる誘導加熱（４００〜７００℃）のちとに金属部材１
の外形より０．０５〜０ 、２ｍｍ小さい内径の孔を備
えたダイスＤ中を押通することによって再度接合部材の
塑性変形を入念に行った後、接合体Ｓには必要な外径、
表面状態とすべく機械加工を行う。上記製造方法によっ
て接合されたテストピースを１０個作り５００℃の雰囲
気中にて測定した引張強度は平均１８００ｋｇｃｆＡと
いう大きなものであった。
よる誘導加熱（４００〜７００℃）のちとに金属部材１
の外形より０．０５〜０ 、２ｍｍ小さい内径の孔を備
えたダイスＤ中を押通することによって再度接合部材の
塑性変形を入念に行った後、接合体Ｓには必要な外径、
表面状態とすべく機械加工を行う。上記製造方法によっ
て接合されたテストピースを１０個作り５００℃の雰囲
気中にて測定した引張強度は平均１８００ｋｇｃｆＡと
いう大きなものであった。
なお、比較例として同形の接合体でロウ付により接合し
たものにあっては５００℃の雰囲気中にて引張強度は約
１０００１００Ｏであった。
たものにあっては５００℃の雰囲気中にて引張強度は約
１０００１００Ｏであった。
ところで、上記実施例においてはセラミック部材２とし
ては窒化珪素質セラミックを用いたが他の炭化珪素、ア
ルミナ、ジルコニアなど使用雰囲気温度、摩耗条件、耐
蝕条件などによって最適のセラミック材が用いられる。
ては窒化珪素質セラミックを用いたが他の炭化珪素、ア
ルミナ、ジルコニアなど使用雰囲気温度、摩耗条件、耐
蝕条件などによって最適のセラミック材が用いられる。
また、金属部材１としては、上記セラミック部材の熱膨
張係数に適応した低熱膨張係数をもったコバー、インコ
ロイなどが好適である。
張係数に適応した低熱膨張係数をもったコバー、インコ
ロイなどが好適である。
叙上のように本発明によれば、セラミック部材と金属部
材とを金属の塑性変形によって接合したことから、高温
雰囲気中においても、安定した大きな接合強度を有し、
ガスタービンやエンジンなどの機構部材として極めて有
用である。
材とを金属の塑性変形によって接合したことから、高温
雰囲気中においても、安定した大きな接合強度を有し、
ガスタービンやエンジンなどの機構部材として極めて有
用である。
第１図は本発明に係るセラミック部材と金属部材の接合
体の例を示す断面図、第２図は従来例によるセラミック
部材と金属部材の接合体を示す断面図、第３図、第４図
はともに本発明に係るセラミック部材と金属部材の接合
体の製造方法を説明するための図面である。 に金属部材 ２：セラミック部材 Ｓ：接合体 Ｄ：ダイス
体の例を示す断面図、第２図は従来例によるセラミック
部材と金属部材の接合体を示す断面図、第３図、第４図
はともに本発明に係るセラミック部材と金属部材の接合
体の製造方法を説明するための図面である。 に金属部材 ２：セラミック部材 Ｓ：接合体 Ｄ：ダイス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属体に形成した凹腔中に、スプライン、溝等の凹
凸を表面部に形成したセラミック体を内挿し、上記凹腔
を形成した部位を塑性変形により接合したことを特徴と
するセラミック部材と金属部材の接合体。 ２、金属体に形成した凹腔中に、スプライン、溝等の凹
凸形状を表面部に形成したセラミック体の一部を挿入し
、上記金属体の凹腔を形成した部位を外周方向より塑性
変形させた後、上記凹腔を形成した部位をダイスによっ
て再度塑性変形せしめる工程から成るセラミック部材と
金属部材の接合体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269985A JPS623834A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | セラミツク部材と金属部材の接合体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269985A JPS623834A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | セラミツク部材と金属部材の接合体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623834A true JPS623834A (ja) | 1987-01-09 |
Family
ID=15321492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14269985A Pending JPS623834A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | セラミツク部材と金属部材の接合体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623834A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345683A (ja) * | 1992-06-16 | 1993-12-27 | Ngk Insulators Ltd | セラミックスと金属との複合体 |
| WO1996009266A1 (fr) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Corps d'aluminium et d'azoture de silicium lies et son procede de production |
| CN102205375A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-10-05 | 广东坚朗五金制品有限公司 | 钢拉索压管接头的压制方法 |
| US20140308539A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Alstom Technology Ltd | Configuration for joining a ceramic thermal insulating material to a metallic structure |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14269985A patent/JPS623834A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345683A (ja) * | 1992-06-16 | 1993-12-27 | Ngk Insulators Ltd | セラミックスと金属との複合体 |
| WO1996009266A1 (fr) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Corps d'aluminium et d'azoture de silicium lies et son procede de production |
| CN102205375A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-10-05 | 广东坚朗五金制品有限公司 | 钢拉索压管接头的压制方法 |
| US20140308539A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Alstom Technology Ltd | Configuration for joining a ceramic thermal insulating material to a metallic structure |
| US9764530B2 (en) * | 2013-04-12 | 2017-09-19 | Ansaldo Energia Ip Uk Limited | Method for obtaining a configuration for joining a ceramic material to a metallic structure |
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