JPS6240426B2 - - Google Patents
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- JPS6240426B2 JPS6240426B2 JP54019017A JP1901779A JPS6240426B2 JP S6240426 B2 JPS6240426 B2 JP S6240426B2 JP 54019017 A JP54019017 A JP 54019017A JP 1901779 A JP1901779 A JP 1901779A JP S6240426 B2 JPS6240426 B2 JP S6240426B2
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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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/073—Metallic material containing MCrAl or MCrAlY alloys, where M is nickel, cobalt or iron, with or without non-metal elements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
本発明は耐熱性の金属被覆層形成に適する溶射
用合金粉末に関する。 耐熱性のすぐれた溶射被覆層の形成に適する合
金粉末としてCr30〜40重量％、Si15〜30重量％
を含むCr−Si−Ni合金粉末が知られている。こ
のCr−Si−Ni合金粉末は例えばNi−Cr（80：
20）合金粉末やNi−Al（80：20）合金粉末に較
べ耐熱性がすぐれており経済的にも多くの期待を
寄せられている。しかしながら上記Cr−Si−Ni
合金粉末から形成した溶射量は多孔性で、酸化物
の混入を招き易いうえ基本との付着性（密着性）
が充分でなく剥離し易い傾向がある。 従つて本発明は上記溶射用Cr−Si−Ni合金粉
末について、改良を加えすぐれた耐熱性を保持さ
せながら、緻密性および基体に対する付着性を示
す溶射用合金粉末を提供するものである。 即ち溶射層の多孔性、基体に対する付着性に影
響するSiの成分比を低減させる一方、Alおよび周
期律表第族の元素を特に含有せしめることによ
り耐熱性の保持を図つたもので、Cr30〜40％、
Si5〜14％、Al5〜10％、周期律表第族の元素
0.02〜２％（いずれも重量％）および残部がNiお
よびCoの少なくともいずれか１種から成る合金
粉末である。 本発明において溶射用合金粉末の合金組成を上
記の如く選択したのは次の理由による。先ずCr
成分についてみると40重量％を超えると溶射被覆
した場合基体に対する付着性が劣り、また30重量
％未満では実用上充分な耐酸化性が得られないか
らである。一方Si成分が14重量％を超えると溶射
形成層の気孔率が大となり酸化物の混入量が多く
なつて所望の機能を充分に果し得なくなるし、５
重量％未満では耐酸性が充分と云えないからであ
る。さらにAl成分は溶射被覆した際の耐熱性に
関与するもので10重量％を超えると溶射特性付着
性、気孔率酸化物の点で悪くなる。５重量％未満
では添加する効果が認められないからである。ま
たＹ、Sc、Th、Ceなど周期律第ａ族の元素成
分は溶射被覆層の酸化に対し有効な保護酸化膜と
して機能するもので、例えばNi−Cr−Si−Al系
では生成したNiO、Cr2O3、SiO2、Al2O3などの
耐剥離性を促進する役割をなし、0.01重量％未満
では効果がなく、２重量％を超えても効果は顕著
でなく経済的でないからである。 次に本発明の実施例を記載する。尚各実施例に
おいて組成比の％はいずれも重量％である。 実施例 １ Cr30％、Si14％、Al10％、Y0.01％および残部
がNiよりなる合金を機械的に粉砕して粒径200〜
270メツシユの溶射用合金粉末を調製した。 一方比較のためNi40％、Cr35％およびSi25％
よりなる粒径200〜270メツシユの溶射用合金粉末
を用意した。 これら両溶射用合金粉末をそれぞれ用い、
IN738合金製板（40×40×２mm）に火炎溶射して
厚さ0.1〜0.2mmの溶射被覆層をそれぞれ形成し
た。 上記溶射被覆層を形成した合金板を切断し、そ
の断面についてそれぞれ顕微鏡観察したところ比
較例の場合に較べ実施例の場合には溶射被覆層中
のボイドおよび酸化物混入も少なく良質なもので
あつた。またこれら溶射被覆した板を、空気中
800℃で15分間加熱し、20℃の水中に投入する操
作を繰返し耐熱衝撃性を検討したところ12回繰返
した時点で比較例の場合、溶射層が一部剥離した
のに対し実施例の場合は異状が認められなかつ
た。 実施例 ２ Cr40％、Si5％、Al10％、Y1％および残部Niよ
りなる合金を機械的に粉砕して粒径200〜270メツ
シユの溶射用合金粉末を調製した。また比較のた
めNi40％−Cr35％−Si15％−Al10％系の溶射用
合金粉末（粒径200〜270メツシユ）を用意した。 これら両溶射用合金粉末を用いIN738合金板
（40×40×２mm）にそれぞれプラズマ溶射して厚
さ0.5mmの溶射層を被覆形成した。かくして形成
した溶射層について表面研磨を施してそれぞれ気
孔率を測定したところ実施例の場合が１〜1.5％
であつたのに対し比較例の場合は２〜３％であつ
た。また耐熱性について空気中900℃にて加熱し
酸化による重量増（mg／cm2）をそれぞれ求めた結
果を次表に示す。
用合金粉末に関する。 耐熱性のすぐれた溶射被覆層の形成に適する合
金粉末としてCr30〜40重量％、Si15〜30重量％
を含むCr−Si−Ni合金粉末が知られている。こ
のCr−Si−Ni合金粉末は例えばNi−Cr（80：
20）合金粉末やNi−Al（80：20）合金粉末に較
べ耐熱性がすぐれており経済的にも多くの期待を
寄せられている。しかしながら上記Cr−Si−Ni
合金粉末から形成した溶射量は多孔性で、酸化物
の混入を招き易いうえ基本との付着性（密着性）
が充分でなく剥離し易い傾向がある。 従つて本発明は上記溶射用Cr−Si−Ni合金粉
末について、改良を加えすぐれた耐熱性を保持さ
せながら、緻密性および基体に対する付着性を示
す溶射用合金粉末を提供するものである。 即ち溶射層の多孔性、基体に対する付着性に影
響するSiの成分比を低減させる一方、Alおよび周
期律表第族の元素を特に含有せしめることによ
り耐熱性の保持を図つたもので、Cr30〜40％、
Si5〜14％、Al5〜10％、周期律表第族の元素
0.02〜２％（いずれも重量％）および残部がNiお
よびCoの少なくともいずれか１種から成る合金
粉末である。 本発明において溶射用合金粉末の合金組成を上
記の如く選択したのは次の理由による。先ずCr
成分についてみると40重量％を超えると溶射被覆
した場合基体に対する付着性が劣り、また30重量
％未満では実用上充分な耐酸化性が得られないか
らである。一方Si成分が14重量％を超えると溶射
形成層の気孔率が大となり酸化物の混入量が多く
なつて所望の機能を充分に果し得なくなるし、５
重量％未満では耐酸性が充分と云えないからであ
る。さらにAl成分は溶射被覆した際の耐熱性に
関与するもので10重量％を超えると溶射特性付着
性、気孔率酸化物の点で悪くなる。５重量％未満
では添加する効果が認められないからである。ま
たＹ、Sc、Th、Ceなど周期律第ａ族の元素成
分は溶射被覆層の酸化に対し有効な保護酸化膜と
して機能するもので、例えばNi−Cr−Si−Al系
では生成したNiO、Cr2O3、SiO2、Al2O3などの
耐剥離性を促進する役割をなし、0.01重量％未満
では効果がなく、２重量％を超えても効果は顕著
でなく経済的でないからである。 次に本発明の実施例を記載する。尚各実施例に
おいて組成比の％はいずれも重量％である。 実施例 １ Cr30％、Si14％、Al10％、Y0.01％および残部
がNiよりなる合金を機械的に粉砕して粒径200〜
270メツシユの溶射用合金粉末を調製した。 一方比較のためNi40％、Cr35％およびSi25％
よりなる粒径200〜270メツシユの溶射用合金粉末
を用意した。 これら両溶射用合金粉末をそれぞれ用い、
IN738合金製板（40×40×２mm）に火炎溶射して
厚さ0.1〜0.2mmの溶射被覆層をそれぞれ形成し
た。 上記溶射被覆層を形成した合金板を切断し、そ
の断面についてそれぞれ顕微鏡観察したところ比
較例の場合に較べ実施例の場合には溶射被覆層中
のボイドおよび酸化物混入も少なく良質なもので
あつた。またこれら溶射被覆した板を、空気中
800℃で15分間加熱し、20℃の水中に投入する操
作を繰返し耐熱衝撃性を検討したところ12回繰返
した時点で比較例の場合、溶射層が一部剥離した
のに対し実施例の場合は異状が認められなかつ
た。 実施例 ２ Cr40％、Si5％、Al10％、Y1％および残部Niよ
りなる合金を機械的に粉砕して粒径200〜270メツ
シユの溶射用合金粉末を調製した。また比較のた
めNi40％−Cr35％−Si15％−Al10％系の溶射用
合金粉末（粒径200〜270メツシユ）を用意した。 これら両溶射用合金粉末を用いIN738合金板
（40×40×２mm）にそれぞれプラズマ溶射して厚
さ0.5mmの溶射層を被覆形成した。かくして形成
した溶射層について表面研磨を施してそれぞれ気
孔率を測定したところ実施例の場合が１〜1.5％
であつたのに対し比較例の場合は２〜３％であつ
た。また耐熱性について空気中900℃にて加熱し
酸化による重量増（mg／cm2）をそれぞれ求めた結
果を次表に示す。
【表】
実施例 ３
Cr35％、Si10％、Al7％、Y2％および残部がNi
より成る合金を機械的に粉砕して粒径200〜270メ
ツシユの溶射用合金粉末を調製した。また比較の
ためNi40％−Cr35％−Si20％−Al5％系溶射用合
金粉末（200〜270メツシユ）を用意した。 これら両溶射用合金粉末を用いIN738合金板
（40×40×２mm）にそれぞれプラズマ溶射して厚
さ0.1〜0.2mmの溶射層を被覆形成した。かくして
溶射層をそれぞれ形成した合金板を900℃で15分
間加熱後20℃の水中に投入する試験を繰返し行な
つたところ、実施例の場合は15回繰返しても異状
が認められなかつたのに対して比較例の場合には
15回で一部剥離が生じた。 尚上記実施例ではNi基溶射用合金粉末の例を
示したがCo基の場合も、さらにＹ成分の代りに
Ce、ScもしくはThを用いた場合も同様の結果が
得られた。さらに被溶射基材はIN738合金板に限
らず例えばS816などCo基合金板などの場合にも
同様に適用しうる。
より成る合金を機械的に粉砕して粒径200〜270メ
ツシユの溶射用合金粉末を調製した。また比較の
ためNi40％−Cr35％−Si20％−Al5％系溶射用合
金粉末（200〜270メツシユ）を用意した。 これら両溶射用合金粉末を用いIN738合金板
（40×40×２mm）にそれぞれプラズマ溶射して厚
さ0.1〜0.2mmの溶射層を被覆形成した。かくして
溶射層をそれぞれ形成した合金板を900℃で15分
間加熱後20℃の水中に投入する試験を繰返し行な
つたところ、実施例の場合は15回繰返しても異状
が認められなかつたのに対して比較例の場合には
15回で一部剥離が生じた。 尚上記実施例ではNi基溶射用合金粉末の例を
示したがCo基の場合も、さらにＹ成分の代りに
Ce、ScもしくはThを用いた場合も同様の結果が
得られた。さらに被溶射基材はIN738合金板に限
らず例えばS816などCo基合金板などの場合にも
同様に適用しうる。
Claims (1)
- １ Cr30〜40重量％、Si5〜14重量％、Al5〜10
重量％、周期律表第ａ族グループに属する元素
0.01〜２重量％、残部がNiおよびCoの少なくと
もいずれか１種より成ることを特徴とする溶射用
合金粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1901779A JPS55113871A (en) | 1979-02-22 | 1979-02-22 | Alloy powdr for metallikon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1901779A JPS55113871A (en) | 1979-02-22 | 1979-02-22 | Alloy powdr for metallikon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55113871A JPS55113871A (en) | 1980-09-02 |
| JPS6240426B2 true JPS6240426B2 (ja) | 1987-08-28 |
Family
ID=11987707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1901779A Granted JPS55113871A (en) | 1979-02-22 | 1979-02-22 | Alloy powdr for metallikon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55113871A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4419416A (en) * | 1981-08-05 | 1983-12-06 | United Technologies Corporation | Overlay coatings for superalloys |
| JP2003147464A (ja) | 2001-11-02 | 2003-05-21 | Tocalo Co Ltd | 高温強度部材 |
| EP1477579A1 (de) * | 2003-05-14 | 2004-11-17 | Sulzer Markets and Technology AG | Beschichtetes Substrat, das bei hohen Temperaturen gegen Oxidation und Korrossion geschützt ist |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148633A (en) * | 1975-06-16 | 1976-12-21 | Nippon Steel Corp | Heattresistant and wearrresistant metal spraying material |
-
1979
- 1979-02-22 JP JP1901779A patent/JPS55113871A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148633A (en) * | 1975-06-16 | 1976-12-21 | Nippon Steel Corp | Heattresistant and wearrresistant metal spraying material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55113871A (en) | 1980-09-02 |
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