JPS62500599A - Method of applying a hard coating or similar coating to a metal object and the resulting product - Google Patents

Method of applying a hard coating or similar coating to a metal object and the resulting product

Info

Publication number
JPS62500599A
JPS62500599A JP50470585A JP50470585A JPS62500599A JP S62500599 A JPS62500599 A JP S62500599A JP 50470585 A JP50470585 A JP 50470585A JP 50470585 A JP50470585 A JP 50470585A JP S62500599 A JPS62500599 A JP S62500599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
coating
alloy
substrate
coated
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
Application number
JP50470585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
アラム、イブラヒム・モハメツド
ロウクリフ、デイヴイツド・ジヨン
Original Assignee
エス・ア−ル・アイ・インタ−ナシヨナル
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エス・ア−ル・アイ・インタ−ナシヨナル filed Critical エス・ア−ル・アイ・インタ−ナシヨナル
Publication of JPS62500599A publication Critical patent/JPS62500599A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 金属体に硬質被覆またはそれに類似の被覆を施す方法およびその結果書られる製 品 技術分野 本発明は金属体(以下では1基体”または1基体金PA”もしくは1金属基体1 と称する)に被覆を施す方法に関するものである。しかして本発明は特に、金属 面上に硬質面全形成させるための被覆、あるいは化学的抵抗性をイイする被覆等 を施す方法に関する0本発明はまた、このようにして被覆された金属製品にも関 する。[Detailed description of the invention] Methods of applying hard coatings or similar coatings to metal bodies and the resulting products Goods Technical field The present invention is based on a metal body (hereinafter referred to as 1 substrate "or 1 substrate gold PA" or 1 metal substrate 1 The present invention relates to a method for applying a coating to a material (referred to as a "coating"). However, the present invention is particularly applicable to metals. Coating to form a hard surface entirely on the surface, or coating with good chemical resistance, etc. The present invention also relates to metal products coated in this way. do.

比較的安価な金属体に耐摩耗性や耐蝕性の如き高度の有用性を与えるために硬質 被覆を施す技術が以前に開発され、そしてこの技術は大きく進歩した。かなり以 前に開発された被覆方法すなわち表面処理方法は、拡散によって炭素、窒素また は珪素を金属基体の表面に付滑させ、すなわち金属基体の表面にて硬質物質を直 接に生成させることからなるものであった。一方、最近開発された技術は、外側 の被覆として、硬質の層状被覆を施すことを包含するものであって、この技術の 具体例には化学的蒸着(CVD) 、物理的蒸着(PVD )、レーザー溶着、 ヌパッタリング、火炎またはプラズマ−ヌルレーイング、およびデトネーション ガンを片“ハる技術があげられる。これらの技術は、CVD法を除いて操作費が 高く、眼で見える範囲でしか被覆の厚みが調節できず、特に、被処理金属の隅部 、孔部や、複雑な形の被処理金属では、被覆層の厚みが穏々変化し、すなわち不 均質な被覆が生ずることがらp得る。Hard metals are used to give relatively inexpensive metal bodies a high degree of utility, such as wear resistance and corrosion resistance. Techniques for applying coatings have been previously developed, and this technology has made great advances. considerably more Previously developed coating or surface treatment methods used diffusion to deposit carbon, nitrogen or In this method, silicon is attached to the surface of a metal substrate, that is, a hard substance is directly attached to the surface of the metal substrate. It consisted of directly generating the On the other hand, recently developed techniques This technology includes the application of a hard layered coating as a coating. Specific examples include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), laser welding, Nupattaring, flame or plasma-nulllaying, and detonation There are techniques that can be used to remove cancer.These techniques, with the exception of the CVD method, have low operating costs. The thickness of the coating can only be adjusted within the visible range, especially at the corners of the metal being treated. , holes, and metals with complex shapes, the thickness of the coating layer changes gradually, i.e., the thickness of the coating layer changes gradually. It is ensured that a homogeneous coating results.

発明の目的 本発明の目的は、金属基体に、次式 (ここにMlは基体に適用される化合物の金属成分であり、 Xは窒素、炭素、硼素または珪素の如き元素であり、nはX7Mの原子比を示す 数である)を有する組成の被覆を施す新規方法を提供することである。Purpose of invention The object of the present invention is to provide a metal substrate with the following formula: (where Ml is the metal component of the compound applied to the substrate, X is an element such as nitrogen, carbon, boron or silicon, and n represents the atomic ratio of X7M The object of the present invention is to provide a new method for applying a coating having a composition having

本発明の別の目的は、基体上に前記の組成M1xnを有する被覆を均質かつ堅固 に施してなる被覆金属体を提供することである。Another object of the invention is to apply a coating having the composition M1xn as described above on a substrate in a homogeneous and firm manner. It is an object of the present invention to provide a coated metal body formed by applying a coating.

本発明における上記の目的および他の目的は、以下の記載および請求の範囲の記 載から一層明らかになる本発明に従えば次の操作が実施できる。すなわち、後記 の規準に従って選択される2種の金属M、およびM2からなる合金または物理的 混合物を作る。この合金または金属混合物を真後に融解して均質なメルトを作り 、このメルト中に金属基体を浸漬することによって金属基体上にメルトを被Oす るのである。あるい轄、前記の金属混合物または合金を粉砕し、この粉末金属を 揮発性溶剤中に入れてスラリーを作り、このスラリーを金属基体上に噴霧または はけ塗りによって被覆することもできる。このようにして施された被覆を不活性 雰囲気の中で加熱して、揮発性浴剤を揮発させ、かつ、この被覆(合金または金 属混合物からなるもの)を金属基体面に溶着させるのである(金属の物理的混合 物を使用する場合には、これを溶融して合金に変換させ、あるいは、これを上記 のスラリー法の説明のところで述べたようにその場で合金にし、すなわち、−緒 に溶融して合金にすることができる〕。合金の融点が高いために、合金からなる 被覆の溶融のときに金属基体が悪影響を受けるような場合には、この合金はプラ ズマヌゾレーイング操作によって金属基体上に被覆できる。The above objects and other objects of the present invention are achieved in the following description and claims. According to the present invention, which will become clearer from the above description, the following operations can be carried out. In other words, the postscript An alloy or physical alloy consisting of two metals M and M2 selected according to the criteria of Make a mixture. This alloy or metal mixture is then melted to create a homogeneous melt. , by immersing the metal substrate in this melt, the melt is coated on the metal substrate. It is. Alternatively, the metal mixture or alloy described above is ground and this powdered metal is produced. Make a slurry in a volatile solvent and spray or spray this slurry onto a metal substrate. Coating can also be done by brushing. The coating applied in this way is inert. heating in an atmosphere to volatilize the volatile bath agent and remove this coating (alloy or gold). (physical mixture of metals) is welded to the metal substrate surface (physical mixing of metals). When using a material, melt it and convert it into an alloy, or convert it into an alloy as described above. alloyed in situ as mentioned in the description of the slurry method, i.e. It can be melted into an alloy]. Consisting of alloys due to their high melting points This alloy is suitable for plastics where the metal substrate is adversely affected during melting of the coating. It can be coated onto a metal substrate by a Zumanuzolaying operation.

金AM、およびM2は次の規準によって選択できる。Gold AM and M2 can be selected according to the following criteria.

すなわち、M、は、Xを低礫度で含む雰囲気中、または解離し得るX含有化合物 またはX含有分子を含む雰囲気中で高温度に加熱されたときに、Xと化合して熱 安定性を有する化合物(すなわち窒化物、炭化物、硼化物または珪化物〕を形成 し得る金属である。MlがXと化合して生ずる上記の安定な化合物は、次式(こ こにnはX7M、の原子比を衣わす)で衣わすことができる。That is, M is an atmosphere containing X with a low degree of agglomeration, or an X-containing compound that can be dissociated. Or, when heated to high temperature in an atmosphere containing X-containing molecules, it combines with X and generates heat. Forms stable compounds (i.e. nitrides, carbides, borides or silicides) It is a metal that can be used. The above stable compound formed when Ml combines with X is expressed by the following formula (this The atomic ratio of n is X7M).

金属M2は、上記の如き条件下ではXと化合して安定な化合物を形成することは なく、完全にまたは実質的に完全に金属の形のまま残る金属である。さらにM2 は、金属基体に対して融和性を有し、すなわち、金属基体と外側被覆+!(M、 とXとの反応によって生じた化合物M、Xnからなる層)との間の中間層を形成 し得るものである。この中間層(M2)は金属基体上にM、Xn層を強固に結合 させるために役立つものである。しかして、M2層と金属基体との間の相互拡散 (int@rdlffuslon)は、明らかに上記の結合作用を助けるもので ある。Metal M2 cannot combine with X to form a stable compound under the above conditions. A metal that remains completely or substantially completely in metallic form. Furthermore, M2 is compatible with the metal substrate, i.e. the metal substrate and the outer coating +! (M, Forms an intermediate layer between the compound M (formed by the reaction between It is possible. This intermediate layer (M2) firmly connects the M and Xn layers on the metal substrate. It is useful for Therefore, mutual diffusion between the M2 layer and the metal substrate (int@rdlffuslon) obviously helps the above binding effect. be.

容易に理解されるように、M、は前記のM、の規準“に合う、21!以上の金属 の混合物または合金であってもよく、M2は前記の@M2の規準2に合う2種以 上の金属の混合物または合金であってもよい、前記の如くして形成された被覆層 は、真後に焼なまし操作すなわちアニーリング操作を行うのが好ましい。As can be easily understood, M is a metal of 21! or more that meets the above-mentioned criteria for M. M2 may be a mixture or alloy of two or more of the above @M2 criteria 2. The coating layer formed as described above may be a mixture or alloy of the above metals. is preferably immediately followed by an annealing operation.

ただし、被覆金属体がその使用時にアニーリングされる場合には、上記の如きア ニーリング工程は省略できる。However, if the coated metal body is annealed during use, the above-mentioned The kneeling step can be omitted.

前記の浸漬被覆操作またはスラリー被覆操作もしくは他の適当な被覆操作によっ て合金基体上に適度の厚みの被覆が施された場合には(しかして、スラリー被覆 操作のときには、溶剤を揮発させそしてM、/M2金属合金または金属混合物を 金属基体上に溶着させた後に)、その表面を適当な高温において所定の反応性雰 囲気中に暴露するのである。by dip coating or slurry coating operations or other suitable coating operations as described above. If a coating of appropriate thickness is applied to the alloy substrate (thus, slurry coating During operation, the solvent is evaporated and the M,/M2 metal alloy or metal mixture is (after welding onto a metal substrate), the surface is exposed to a given reactive atmosphere at a suitable high temperature. It is exposed to the surrounding air.

金属基体上に窒化物、炭化物、硼化物または珪化物の層を形成させるために、窒 素、炭素1.硼素または珪素を含む適当な熱分解性化合物または分子が使用でき る。A尚なガス状媒質の例、すなわち、X=窒素等の場合のガス状媒質の例を、 次の第1我に示す。Nitrogen is used to form a nitride, carbide, boride or silicide layer on a metal substrate. element, carbon 1. Any suitable thermally decomposable compound or molecule containing boron or silicon can be used. Ru. A further example of a gaseous medium, that is, an example of a gaseous medium when X = nitrogen, etc. It is shown in the following part 1.

第 1 表 窒化物、炭化物、硼化物、珪化物の生成のために使用できるガス状媒質 N N2.NH,、またはこの1者の混合物。Table 1 Gaseous medium that can be used for the production of nitrides, carbides, borides and silicides N N2. NH, or a mixture of the one.

Cメタン、アセチレン。 − B ボラン、ジノラン、?ロバライド。C methane, acetylene. − B Boran, Ginoran? Donkey ride.

Sl シラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、四塩化珪素。Sl Silane, trichlorosilane, tribromosilane, silicon tetrachloride.

反応性物質(反応種)の非常に低い分圧が会費な場合には、当該反応性物質をア ルゴン等の不活性ガスで希釈できる。2櫨のブレカーサ−物質の反応によって所 定の活性物質(反応性物質〕が得られる場合には、この2つのブレカー丈−vI J質の比の調節によって当該活性物質の旋度が調節できる。If a very low partial pressure of a reactive substance (reactive species) is the It can be diluted with an inert gas such as Rougon. Due to the reaction of two breaker substances, If a certain active substance (reactive substance) is obtained, these two breaker lengths -vI By adjusting the J quality ratio, the rotation of the active substance can be adjusted.

この方法によって形成される被!:jk、4輪は、たとえば添附図面第1図に示 されているような構造を有する。The cover formed by this method! :jk, 4 wheels are shown in the attached drawing, Figure 1, for example. It has a structure similar to that shown below.

す々わち第1図は、積層型被覆層(//)で覆われた合金基体(10)の断面を 示した図面である7積層型被覆層(//)は中間金属層(/2)と外側層(M、 Xn)(/3)とからなる。第1図には、層(/2)と層(/3)との厚み(相 対値)が誘張して示されている。Figure 1 shows the cross section of the alloy substrate (10) covered with the laminated coating layer (//). The seven laminated coating layers (//) shown in the drawing include an intermediate metal layer (/2) and an outer layer (M, It consists of Xn) (/3). Figure 1 shows the thickness (comparison) between layer (/2) and layer (/3). vs. values) are shown as induced.

基体である層(10)の厚みは、その用途に応じて適当な値であってよい。The thickness of the layer (10) which is the base body may be an appropriate value depending on its use.

一般に層(/2)の厚+は約2!rOiクロン程度であり、層(/3)の厚みは 約23−0ミクロン程度であり、層(/2)と層(/3)との厚みの合計値は約 300−弘OOきクロン程度である。容易に理解され得るように、層(/2)は 確実に基体と堅固に結合し得る程度の厚みを有することが好ましく、層(/3) は所望用途に適した厚みを有することが好ましい。Generally, the thickness + of the layer (/2) is about 2! The thickness of the layer (/3) is approximately rOi cm. The total thickness of layer (/2) and layer (/3) is approximately 23-0 microns. It is about 300-Kron. As can be easily understood, layer (/2) is It is preferable to have a thickness that can be firmly bonded to the substrate, and the layer (/3) preferably has a thickness suitable for the desired use.

第1図は基体に被覆された層の最も簡単な略図である。これに対し、少し詳細に 画いた図面が第1A図である。第1A図には、第1図の場合と同様に基体(10 )および外側1i1 (M、Xn) (/ j )が示されている。しかし々か ら第1A図には拡散帯域(D)もまた画かれている。計数帯域(D)は/a1以 上の金属基体と金属M2との合金からなるものであってもよく、あるいは、基体 から外方への金属基体の拡散と、外側から内部の基体への金属M2の拡散の結果 生じた相互拡散層(すなわち、相互拡散によって生じた層)であってもよい。さ らに中間層すなわち中間帯域(1)が存在するが、これは、M、Xn(!:M2 との結合洗上って生じたサーメットからなるものであり得る。FIG. 1 is the simplest diagram of the layers coated on a substrate. In contrast, a little more detail The drawing I drew is Figure 1A. FIG. 1A shows a substrate (10 ) and the outer 1i1 (M, Xn) (/j) are shown. But then? A diffusion band (D) is also depicted in FIG. 1A. Counting band (D) is /a1 or more It may be made of an alloy of the upper metal base and metal M2, or the base As a result of the diffusion of the metal M2 from the outside into the metal substrate and from the outside to the inner substrate It may also be a formed interdiffusion layer (ie, a layer produced by interdiffusion). difference Furthermore, there is an intermediate layer or intermediate band (1), which consists of M, Xn(!:M2 The cermet may be formed by bonding with the cermet.

金属M、およびM2は所望用途に応じて選択できる。Metals M and M2 can be selected depending on the desired use.

第■表には、金属M、として使用できる金属が示されておp1第m表には、金属 M2として使用できる金属が示されている。7組の金属M、/M2では、M2は Mlよシも一層1貴’ (noble)であることが必要である。もう7つの条 件は、個々の場合の所望用途である。所望用途の例には硬質表面の形成、耐水性 表面の形成、潤滑面の形成等があけられる。さらにまた、基体の性状も考慮に入 れるべきである。第■衣および第1[1fiにおいて、若干の種類の金属は画表 に表示されている。第■表に記載の金属M、(A)は、第■表記載のw Jt  sの程度の一層低い別の金属M1(B)と−緒に使用でき、しかしてこのときは M、(A)が@M2(一層1貴”である金属)# とじて使用されるのである。Table Ⅰ shows metals that can be used as metal M, and Table 1 shows metals that can be used as metal Metals that can be used as M2 are shown. In the 7 pairs of metals M, /M2, M2 is It is also necessary for Ml to be a noble. Seven more articles The issue is the desired use in each case. Examples of desired applications include hard surface formation, water resistance Formation of surfaces, formation of lubricating surfaces, etc. can be performed. Furthermore, the properties of the substrate are also taken into account. Should be. In No. ■ Clothes and No. 1 [1fi, some types of metals are is displayed. The metals M and (A) listed in Table ■ are the w Jt listed in Table ■. It can be used together with another metal M1(B) with a lower degree of s, but then M and (A) are used together with @M2 (a metal that is "more noble") #.

第 ■ 表 (M、) アクチニウム ネオジム アルミニウム ニオブ バリウム グラセオジム ペリリウム サマリクム カルシウム スカンジウム セリウム 珪 素 クロム タンタル ジスグロシウム テルビウム エルビウム トリウム ユーロピウム ツリウム がトリニウム チタン ハフニウム タングステン ホルミウム バナノウム ランタン イッテルビウム リチウム イツトリウム マグネシウム ノルコニウム モリブデン 第1表(M2) コバルト パラジウム 銅 白 金 モリブデン 銀 ニッケル 錫 オスミウム 亜 鉛 合金または金属混合物からなる被覆層の形成のために、第■表中から選ばれた2 種以上の金属、および第■表中から選ばれた2種以上の金属もまた使用できる。Chapter ■Table (M,) actinium neodymium aluminum niobium barium graseodymium Perilium Samaricum Calcium scandium Cerium silicon element chrome tantalum Dysglosium Terbium Erbium Thorium europium thulium is trinium titanium hafnium tungsten Holmium Bananoum Lantern Ytterbium Lithium Yztrium Magnesium norconium molybdenum Table 1 (M2) cobalt palladium copper white gold molybdenum silver nickel tin Osmium Zinc For the formation of a coating layer consisting of an alloy or metal mixture, two selected from Table ■ More than one metal, and two or more metals selected from Table 1 can also be used.

適尚な/組M、/M2(2種以上の金属M、および2種以上の金属M2を含有す るM1/M2 をも包含する)の具体例を第■衣に示す。Suitable /set M, /M2 (containing two or more metals M and two or more metals M2) Specific examples of M1/M2 (including M1/M2) are shown in Part ①.

第■表 容易に理解されるように、これらの金、110fflがすべてあらゆる用途に適 しているといりわけではない。たとえばMlが珪素であるvL覆ばもろい傾向が ある。若干の徂の金膚は硬質表面の形成のために適しており、また、別の若干の 組の金属は、耐酸化性および耐蝕性を有する表面の形成のために適してbる。Table ■ As is easily understood, all of these golds, 110ffl, are suitable for all uses. It doesn't mean you have to do it. For example, if Ml is silicon, vL tends to be brittle. be. Some other metals are suitable for the formation of hard surfaces, and some other The metals of the group are suitable for the formation of oxidation- and corrosion-resistant surfaces.

共晶合金の例を第V茨に示す。容易に理解されるように、これらの合金がすべて あらゆる用途に適しているというわけではない。融点として概略値しか得られな い場合もある。金属M2の前の数字は、合金中の金属M2の量(重i%〕を表わ す。Examples of eutectic alloys are shown in Section V. As is easily understood, all these alloys It is not suitable for all uses. Only approximate values can be obtained for the melting point. There are cases where it is not possible. The number before metal M2 represents the amount (weight i%) of metal M2 in the alloy. vinegar.

T1−2とjNi タ4t2 Tl−j、2F・ 10とよ TI −2fCo 102! TI−jOcu タよ! Ti−7.2Cu Iどよ ’ri−4LどPd 70♂0 Zr−/7Nf タL!、0 Zr −,27Nl 1010 Zr−/4F@ 23≠ Zr−27Co 101y/ Zr−J”ACu II! Zr−,27Pd 1030 Zr−37Pt //16 Zr−,2j’Rh 10IJ Hf −7,2Nl //30 Hf−j!rcu タフ0 第V表(続) Tb−,36Ni / 037 Th−/7F@ !7! Th −J’(1:’ CO773’ Th −2,2,3Cu 110 Th −73’ Al 乙32 Sc−IAj Al //30 Sc −77Cu 17! So −214Fe タ10 Se −,22Pd 1000 Sc−/7 Ru /100 Y −タ3A1 乙1lLO Y −/りAl /100 YljA1 5>乙O Y −2fCo 726 Y −If Cu 190 Y −6乙Cu ♂4L0 Y −!OCu 130 Y−27Cu 7乙O Y −Jj Fs 5700 Y −J7Ni タよ0 Y−26NL ざ02 Y−311−Pd タ03 Y −,21rPd 907 Y −/7Ru 10ざ0 Nb−7J、jNl /27O Nb−弘乙≠Ni / / 7j S1−♂乙jAl よ77 St −37J Co /2jY Sl−J’1ACu 102 S1−≠2F@ /200 Si −/2 Mo /1It10 S1−乙、2Ni タ乙≠ 5t−7!LtPd ど70 sl−77pt 97り 第Vh衣は、本発明に適した三成分合金の具体例を示した表である。T1-2 and jNi data 4t2 Tl-j, 2F・10 TI-2fCo 102! TI-jOcu tayo! Ti-7.2Cu I do 'ri-4Ldo Pd 70♂0 Zr-/7Nf Ta L! ,0 Zr -, 27Nl 1010 Zr-/4F@23≠ Zr-27Co 101y/ Zr-J”ACu II! Zr-, 27Pd 1030 Zr-37Pt //16 Zr-, 2j'Rh 10IJ Hf -7,2Nl //30 Hf-j! rcu tough 0 Table V (continued) Tb-, 36Ni / 037 Th-/7F@! 7! Th-J’(1:’CO773’ Th-2,2,3Cu 110 Th -73′ Al Otsu32 Sc-IAj Al //30 Sc-77Cu 17! So-214Fe Ta 10 Se-, 22Pd 1000 Sc-/7 Ru/100 Y-ta 3A1 Otsu 1lLO Y-/LiAl/100 YljA1 5> Otsu O Y-2fCo 726 Y-If Cu 190 Y-6Cu ♂4L0 Y-! OCu 130 Y-27Cu 7 O Y-Jj Fs 5700 Y-J7Ni tayo0 Y-26NL Za02 Y-311-Pd ta 03 Y −, 21rPd 907 Y-/7Ru 10za0 Nb-7J, jNl /27O Nb-Hirootsu≠Ni / /7j S1-♂OtsujAl yo77 St-37J Co/2jY Sl-J’1ACu 102 S1-≠2F@ /200 Si-/2Mo/1It10 S1-Otsu, 2Ni Ta Otsu≠ 5t-7! LtPd 70 sl-77pt 97ri Section Vh is a table showing specific examples of ternary alloys suitable for the present invention.

第VA表 jよIf Tl−23,/3 Nb −2/、乙りNl’A0.31 Tt − 弘3゜!2 Zr −/乙、10NS≠0.07 Ti −IA’A3! Zr −/よjlc。Table VA If Tl-23,/3 Nb-2/, If Nl'A0.31 Tt- Hiro 3゜! 2 Zr-/Otsu, 10NS≠0.07 Ti-IA’A3! Zr -/yojlc.

、2i37 Ti−gigりZr−//、り≠F・/73乙 T1 −31.0 / Zr−4t’A乙3 Cu乙’Z乙!Zr−/乙、07Y −/4’、、2 6Nl!より乙 Zr−23,311LY −,20,70Ni≠3.0fZr −弘0.りfY −/よりIILc。, 2i37 Ti-gigri Zr-//, ri≠F・/73 Otsu T1 -31.0 /Zr-4t'Aot3 Cuot'Zot! Zr-/Otsu, 07Y-/4',,2 6Nl! Yori Otsu Zr-23,311LY-,20,70Ni≠3.0fZr -Hiro 0. ri fY -/IILc.

!乙、7乙 Zr −32,’A3 Y −10,1/ Fs417、fりZr −3’A3FY −/7.72PdtA、、!、♂Zr−、22.3りNb−、 IQ、77NilA9.33 Zr −32,1A3 Hf−lA3.244N 12’A、20 Zr −4#、3/ Hf−,27,2りNlジルコニウム− 1貴”金K(N2)系合金には、イツトリウム、カルシウムまたはマグネシラム ラ添加して三成分合金とするのが特に有利である。なぜならばこれらの成分はツ ルフェア(酸化ジルコニウムっを立方形(cuble form)の形で安定化 するからである。この三成分合金の具体例を下記に示す。! Otsu, 7 Otsu Zr -32,'A3 Y -10,1/ Fs417, fri Zr -3'A3FY-/7.72PdtA,,! , ♂Zr-, 22.3riNb-, IQ, 77NilA9.33 Zr-32,1A3 Hf-lA3.244N 12'A, 20 Zr-4#, 3/Hf-, 27,2 Nl zirconium- Noble gold K(N2) alloys include yttrium, calcium or magnesium Particularly advantageous is the addition of F to form a ternary alloy. Because these ingredients are Rufea (zirconium oxide stabilized in cube form) Because it does. Specific examples of this ternary alloy are shown below.

と 工 ] A1 土 7タ !/z 前記の各組の金属が被覆できる金属(合金〕基体の具体例を第■表に示す。and construction] A1 soil 7ta! /z Specific examples of metal (alloy) substrates that can be coated with each of the above metals are shown in Table (1).

鋳造ニッケル系(たとえばIN −73♂〕鋳造コバルト系(たとえばMAR− Ml0り〕錬造ニッケル系(たとえばレネータ幻 錬造コバルト系(たとえばハイネスアロイ、i/Iり錬造鉄系(たとえばジスカ ロイ) ハステロイ−X R2H−/どよ インコロイ−907 被覆スー・母−アロイ(耐蝕性被りを施したものンCo(またはN1)−Cr− Aj−Y系合金(その組成はたとえばCr / !−一よs、yio−irs、 YO,よチ、残部CGまたはNlである)の被覆を施したスーパーアロイ工具鋼 (錬造、鋳造または粉末冶金沫作によって作られた%O;*とえばAISIM− ,2、オヨびAl5IW−/)ステンレス鋼 オーヌテナイト系−30≠ フェライト系−’A30 マルテンサイト系−≠70 第■表(続) 炭素鋼 Al5I−#)/♂ 合金鋼 Al5I−≠/≠0 マルエージング−2jO 鋳鉄 灰色の延性を有する可鍛合金 UMSF−7000り 非鉄金属 チタン金属およびチタン合金(たとえばASTM−グレード−/ ; T1−乙 A)−≠■) ニッケル金属およびニッケル合金(たとえばニッケルー2001モーネルaOO ) コバルト 銅およびその合金(たとえばC−10100SC−77200、C−26000 、C−タよ200) 耐火金属およびその合金 モリブデン合金(たとえばTZM) ニオブ合金(たとえばFS−♂り タンタル合金(たとえばT−///) タングステン合金(たとえばW−Mo合金)超硬合金(c@mented ca rbld@s )Nf/Coi合一炭化物(Nl and aobalt bo nded earbid*s)(たとえばWC−3ないしL2JCo)鋼結合− 炭化物(たとえばTlC4LO−JU容t%、残部か鋼である合金: Tic  10−.20%、残部か鉄である合金9M1対M2の比享は、選択されたM、お よびM2の種類、金属基体の性状、選択された反応性ガス状物質の種類、変換温 度、被覆層形成の目的(たとえば熱的バリヤーまたは硬質表面の形成)等に応じ て、広い範囲内で種種変えることができる。Cast nickel-based (e.g. IN-73♂) Cast cobalt-based (e.g. MAR- Ml0ri] wrought nickel type (for example Reneta phantom) Wrought cobalt type (e.g. Highness Alloy, i/I wrought iron type (e.g. Jisca) Roy) Hastelloy-X R2H-/Doyo Incoloy-907 Coated soot/base alloy (corrosion resistant coated Co (or N1)-Cr- Aj-Y alloy (its composition is, for example, Cr/!-1yos, yio-irs, Super alloy tool steel coated with YO, YOCH, remainder CG or Nl) (%O made by forging, casting or powder metallurgy; *e.g. AISIM- , 2, Al5IW-/) Stainless steel Onutenite series -30≠ Ferrite type-’A30 Martensitic-≠70 Table ■ (continued) Carbon steel Al5I-#)/♂ Alloy steel Al5I-≠/≠0 Maraging-2jO cast iron Gray ductile malleable alloy UMSF-7000ri nonferrous metals Titanium metal and titanium alloys (e.g. ASTM-Grade/; T1-O) A) −≠■) Nickel metals and nickel alloys (e.g. Nickel-2001 Monel aOO ) cobalt Copper and its alloys (e.g. C-10100SC-77200, C-26000 , C-tayo 200) Refractory metals and their alloys Molybdenum alloy (e.g. TZM) Niobium alloy (for example, FS-♂ri) Tantalum alloy (e.g. T-///) Tungsten alloy (e.g. W-Mo alloy) Cemented carbide (c@mented ca rbld@s) Nf/Coi unified carbide (Nl and aobalt bo nded earbid*s) (e.g. WC-3 or L2JCo) steel bond - Carbide (e.g. TlC4LO-JU alloy with volume t%, balance being steel: Tic) 10-. The ratio of alloy 9M1 to M2, which is 20% and the balance is iron, is the selected M, or and the type of M2, the properties of the metal substrate, the type of reactive gaseous substance selected, and the conversion temperature. depending on the purpose of coating (e.g. forming a thermal barrier or hard surface) can be varied within a wide range.

浸漬被覆力法に従って被覆を施すのが好ましい。この方法は容易に実施できる。Preferably, the coating is applied according to the dip coverage method. This method is easy to implement.

金属基体の表面の酸化物は溶融合金によって除去される(表面に酸化物が存在す ると、これが被覆層の剥離の原因となることがある)。Oxides on the surface of the metal substrate are removed by the molten alloy (if oxides are present on the surface) (This may cause peeling of the coating layer.)

この方法では溶融M1/M2合金を使用し、金属(合金)基体を当該被覆用溶融 合金の中に浸漬する。この基体を溶融合金中に浸漬する時間および該溶融合金の 温度が、この被覆の厚みおよび平滑度を左右する因子である。航空機用表面材や 刃物を作る場合には、他の用途に使用される金属の場合よりも一層平滑な表面を 形成させるのが望ましい、被覆の厚みは7ミクロンないし数ミリメートル程度で あってよい、遮熱材を作る場合には、被覆の厚みは約300−≠00ミクロンで あることが好ましい。硬質面の形成の場合には、被覆の厚みを大きくすることは 必らずしも必要でない、被覆の厚みは、最終製品の利用分野の条件に合うように 定めるべきであるが、このことは当業者には明らかであろう。This method uses a molten M1/M2 alloy, and a metal (alloy) substrate is molten for the coating. Immerse into the alloy. The time period for which the substrate is immersed in the molten alloy and the duration of the molten alloy. Temperature is a factor that determines the thickness and smoothness of this coating. Surface materials for aircraft When making cutlery, a smoother surface is required than with metals used for other purposes. It is desirable to form a coating with a thickness of about 7 microns to several millimeters. When making a heat shield material, the thickness of the coating should be approximately 300-≠00 microns. It is preferable that there be. In the case of forming hard surfaces, it is not possible to increase the thickness of the coating. The thickness of the coating, which is not absolutely necessary, should be adjusted to suit the conditions of the field of application of the final product. This should be clear to those skilled in the art.

浸漬被覆方法すなわちスラリー溶融法の長所は、被覆用の合金または金属混合物 が希釈される丸めに、基体上の被覆の厚みが具合よく制御できることである。The advantage of dip coating or slurry melting is that the coating alloy or metal mixture The thickness of the coating on the substrate can be well controlled as the coating is diluted.

また、複雑な形の基体にも被覆でき、さらKまた、被覆が所潰の厚さになるまで この方法を何回も反復実施することも可能である。一般に、このスラリー被覆方 法は次の如〈実施できる0M1およびM2からなる粉末合金ヲ、ξネラルビリッ トおよび有機セメント〔たとJ−i?”ニクロプラズ−!00”(ウェル・コル モノイ社裏の市販品)、または@MPA−乙O”(ベーカー・キャヌター・オイ ル社製の市販品9〕と混合する。スラリー中のこれらの原料の配合比は、たとえ ば被覆用合金l/LJ′重量%、ミネラルスピリット70重量%、有機セメント 45重量%である。この混合物を真後に、酸化アルミナ製の球を入れた磁製ぎ一 ルミル中で粉砕する。In addition, it can be coated on substrates with complex shapes, and it can be coated until the coating is completely thick. It is also possible to repeat this method many times. Generally, this slurry coating method The method is as follows: and organic cement [and J-i? “Nicroplas-!00” (Well Col. commercially available from Monoi Co.), or @MPA-O” (Baker Canuter Oy) Commercially available product 9] manufactured by Le Co., Ltd. The blending ratio of these raw materials in the slurry is Coating alloy l/LJ'wt%, mineral spirit 70wt%, organic cement It is 45% by weight. Place this mixture directly behind a porcelain rig containing alumina oxide balls. Grind in Lumir.

得られたスラリーを酸化アルミニウム製の球から分離した後に、これを基体面に 被覆しくこの被覆をたとえば浸漬被)操作等によって施す場合には、スラリーを 攪拌下に保って、合金粒子を液体媒質中に均質分散状態に確実に維持するのが好 ましい〕、溶媒を蒸発させる。この蒸発は、たとえば空気中で室温または少し高 目の温度において行う。合金およびセメントを含有する被覆層(r@5idu@ )をアルゴンの如き不活性ガス雰囲気中で適当な温度に加熱することによって基 体に融着させる(この不活性ガスは、予じめカルシウム小片の如きゲッター上を 通過させて酸素分を除去しておく〕。After separating the resulting slurry from the aluminum oxide spheres, it is applied to the substrate surface. If this coating is to be applied by, for example, a dip coating operation, the slurry may be It is preferred to keep it under agitation to ensure that the alloy particles remain homogeneously dispersed in the liquid medium. evaporate the solvent. This evaporation occurs, for example, in air at room temperature or slightly elevated temperature. Perform at eye temperature. Coating layer containing alloy and cement (r@5idu@ ) by heating it to an appropriate temperature in an inert gas atmosphere such as argon. fuse it to the body (this inert gas has previously passed over the getter, such as a piece of calcium). Let it pass through to remove oxygen.]

セメントは分解し、その分解生成物は揮発してしまうであろう。The cement will decompose and the decomposition products will volatilize.

M、とM2との合金の融点が基体の融点よp高いかまたは基体の融点にごく近い 値である場合には、この合金はスパッタリングまたは蒸着技術もしくは他の適当 な技術によって基体に被覆できる。The melting point of the alloy of M and M2 is p higher than the melting point of the substrate or very close to the melting point of the substrate. value, the alloy can be processed by sputtering or vapor deposition techniques or other suitable It can be coated onto the substrate using various techniques.

M、およびM2を、共融混合物の組成の合金、またはそれに近い組成の合金の形 で使用するのが有利である。M, and M2 are in the form of an alloy with a composition of a eutectic mixture or an alloy with a composition close to it. It is advantageous to use it in

この場合には次の如き利益が得られ、すなわち、或一定の既知組成の被覆が均質 に形成できるのである。また、共融混合物やそれに近い組成の混合物は、非共融 混合物よりも融点が低い。したがって、これらは高融点合金と異なって基体金属 を害することがなく、かつ、これらは高融点合金よりも一層容易に焼結する。In this case, the following benefits are obtained: a coating of a certain known composition is homogeneous. It can be formed into In addition, eutectic mixtures and mixtures with similar compositions are non-eutectic. It has a lower melting point than the mixture. Therefore, unlike high melting point alloys, these and they sinter more easily than high melting point alloys.

実施例 本発明の構成および効果を一層具体的に例示するために、次に実施例を示す。Example EXAMPLES In order to more specifically illustrate the structure and effects of the present invention, Examples will be shown below.

例/ 金属基体は棒の形の工具鋼であった。被覆用合金は、Tl77、!r%およびN +21J% を含有してなる共融合金であった。この共、融合金の融点はり4t 2℃であった。example/ The metal substrate was tool steel in the form of a bar. The coating alloy is Tl77! r% and N It was a eutectic alloy containing +21 J%. The melting point of this fusion metal is 4t. The temperature was 2°C.

AiJ記の金xiをilJ記合金合金の中に7000℃において70秒間浸漬し 、浴から取出し、ど00℃においてよ;寺10jにわたって暁なでし操作を行っ た。次いでこの金属環を、酸素を含有しない窒素ガスにと00℃において75時 間暴露した。この窒素ガスは/気圧の圧力において金属棒上をゆっくりと通過さ せた。その結果、連続状態の″$、覆、1−が生じ、その密着性も良好であった 。Gold xi of AiJ was immersed in the alloy of ilJ at 7000°C for 70 seconds. , take it out of the bath and keep it at 00℃; Ta. The metal ring was then exposed to oxygen-free nitrogen gas at 00°C for 75 hours. exposed for a while. This nitrogen gas is passed slowly over a metal rod at a pressure of /atmospheres. I set it. As a result, a continuous state of ``$, cover, 1-'' was produced, and the adhesion was also good. .

この場合の窒化チタンTiNxL:D組成は、温度および窒素圧に左右されて種 々変わるであろう。The titanium nitride TiNxL:D composition in this case depends on the temperature and nitrogen pressure. It will change.

例! 例/i己献の操作と大体同じ操作を行ったが、今回は金属基体として軟鋼を使用 した。金属基体上に窒化チタンN!iを形成させた。example! Example/I performed roughly the same operation as the self-contribution operation, but this time I used mild steel as the metal base. did. Titanium nitride N on a metal substrate! i was formed.

例/および例二に記載の被覆は有用なものである。The coatings described in Example/and Example 2 are useful.

なぜならば処理面すなわち被覆面が硬いからである。This is because the treated surface, ie, the coated surface, is hard.

これは、安価であるが軟質である軟鋼のために特に有用な操作である。すなわち 本発明は、安価な金属に硬質の表面を形成させるための有用な手段を提供するも のである。This is a particularly useful operation for mild steel, which is inexpensive but soft. i.e. The present invention also provides a useful means for forming hard surfaces on inexpensive metals. It is.

例3 例/の操作とP1様な操作を行った。ただし今回の操作温度は乙jO℃であった 。本例で形成された厚さ2ミクロンの被覆は、例/において得られた被覆よりも 一層明かるい色をしていた。Example 3 I performed the operation in Example/ and the operation similar to P1. However, the operating temperature this time was 0°C. . The 2 micron thick coating formed in this example is greater than the coating obtained in Example/ It was a brighter color.

一層高い温度のときに得られる比較的暗い色の被覆は、化学着論的組成のTIN ′(+−含有するものであることが判った。The relatively dark colored coating obtained at higher temperatures is due to the stoichiometric composition of TIN. '(It was found that it contains +-.

ヌテンレス鋼にも、同様な被覆を施すことができた。Similar coatings could be applied to nutless steel.

例≠ Zr13%およびN177%からなる共融合金(融点=?乙/C)を被覆材とし て使用した。金属基体(工具鋼)に浸漬被覆操作を7000℃において行い、7 000℃において焼なまし操作を3時間行い、次いで、例/および例3の場合と 同様にf00℃において窒素ガスに暴露した。Jiさ2−3ミクロンの均質な、 かつ密着性の良好な被覆層が形成はれた。Example≠ A eutectic alloy (melting point = ?O/C) consisting of 13% Zr and 177% N was used as the coating material. I used it. A dip coating operation was carried out on a metal substrate (tool steel) at 7000°C, and 7 An annealing operation was carried out at 000° C. for 3 hours and then as in Example/and Example 3. Similarly, it was exposed to nitrogen gas at f00°C. Homogeneous with a diameter of 2-3 microns, A coating layer with good adhesion was formed.

例よ Zr弘ざチおよびCuムJを含有してなる融点♂了!℃の共融合金を被覆材とし て使用した。この合金浴に工具鋼tiooo℃において10秒間浸漬し、浴から 取出し、焼なまし操作を7000℃においてよ時間行った。次いでこれを、/気 圧の窒素ガスにと00℃においてよ0時間暴露した。均質かつ密着性の良好な被 覆層が形成された。An example. Melting point containing Zr Hirozachi and Cumu J♂Complete! ℃ eutectic alloy as coating material I used it. The tool steel was immersed in this alloy bath for 10 seconds at tiooo°C, and then removed from the bath. It was taken out and annealing was carried out at 7000° C. for a long time. Next, this The specimens were exposed to nitrogen gas at high pressure for 0 hours at 00°C. A homogeneous coating with good adhesion. A covering layer was formed.

金属M2として銅を使用することによって次の如き利益が得られ、すなわち、銅 は伝熱性が良好であるから、これは、切削加工のときに熱を(工具鋼からなる本 体部の方に9逃がすために役立つものである。The following benefits are obtained by using copper as metal M2: has good heat conductivity, so it is possible to conduct heat during cutting (main material made of tool steel). It is useful for 9 escaping towards the body.

例乙 TI 77%−Cu23% の共融合金(融点&’76℃)を使用した。熱間浸 漬操作を70−7℃において70秒間行い、焼なまし操作を700℃において5 時間行い、N2に7000℃において700時間暴露した。密着性の良好な連続 状態の被覆層が形成された。金属基体は高速度鋼であった。Example B A eutectic alloy of 77% TI and 23% Cu (melting point &'76°C) was used. hot soak The soaking operation was carried out at 70-7°C for 70 seconds and the annealing operation was carried out at 700°C for 5 seconds. The sample was exposed to N2 at 7000° C. for 700 hours. Continuous good adhesion A state coating layer was formed. The metal substrate was high speed steel.

例7 工具鋼に、例3の方法と同様な方法によってTi−N1合金を被覆し、焼なまし 操作を行った。使用された反応性ガスはメタンであった。メタンは、アルゴンや ヘリウムの如き不活性ガス系希釈剤と一緒に使用でき、・わるいは単独で使用で きる。被覆を施した工具鋼への棒をメタンに7000℃において2o時間暴露し た。Example 7 Tool steel was coated with Ti-N1 alloy by a method similar to that of Example 3 and annealed. performed the operation. The reactive gas used was methane. Methane is argon or Can be used with an inert gas diluent such as helium, or can be used alone. Wear. The coated tool steel bar was exposed to methane at 7000°C for 20 hours. Ta.

炭化チタンからなる密着性の良好な硬質被覆層が形成された。A hard coating layer made of titanium carbide and having good adhesion was formed.

例g 例7の操作と同様な操作を行ったが、今回は反応ガスとしてBH3を、700℃ を越える温度(たとえば、〉700℃ないし7000℃)において10−20時 間使用した。硼化チタン被覆層が形成されたが、これは硬く、シかも密着性が良 好であった。Example g The same operation as in Example 7 was carried out, but this time BH3 was used as the reaction gas and the temperature was 700°C. (e.g. >700°C to 7000°C) for 10-20 hours. Used for a while. A titanium boride coating layer was formed, but it was hard and had good adhesion. It was good.

例り 例7の操作と同様な操作を行ったが今回は反応ガスとしてシラン5IF4を単独 で、またはアルゴンやヘリウムの如き不活性ガス希釈剤と一緒に使用した。ガス 基B% )e作の温度および時間は、それぞれ〉7oO℃ないし7000℃およ び10−.20時間であってよい。硬くかつ密着性の良好な珪化チタン被覆”傭 が形成された。example The same operation as in Example 7 was performed, but this time silane 5IF4 was used alone as the reaction gas. or with an inert gas diluent such as argon or helium. gas Base B%) The temperature and time of e-cropping are 〉7oO℃ to 7000℃ and respectively. 10-. It may be 20 hours. Titanium silicide coating is hard and has good adhesion. was formed.

次に、用地の主な侠件について説明する。Next, we will explain the main considerations regarding the site.

金属M2は金属基体どら和しIUるものであるべきである。たとえば、これは金 属基体と化合してもろい金属間化合物を生成するものであってはならない、さら に、これは金属基体の機械的性質を大きく変えないものであることが好ましく、 さらにまた、これは金属基体に対して、広い範囲にわたって固溶性を示すもので あることが好ましい。さらにまた、M2はMlと低融点共融合金を形成するもの であることが好ましい、またこれは、非常に安定な炭化物、窒化物、硼化物また は珪化物を形成するものでないことが好ましい、たとえば、M、を窒化物に変換 すべき場合には、M2は、M、の窒化物の生成条件下に安定々窒化物を生成しな いものであるべきである。The metal M2 should be compatible with the metal substrate. For example, this is gold It must not combine with metal substrates to form brittle intermetallic compounds. Preferably, this does not significantly change the mechanical properties of the metal substrate; Furthermore, it exhibits solid solubility over a wide range of metal substrates. It is preferable that there be. Furthermore, M2 forms a low melting point eutectic alloy with Ml. is preferably a very stable carbide, nitride, boride or preferably does not form a silicide, e.g. converting M to a nitride. If it is necessary, M2 does not stably produce nitrides under the nitride production conditions of M. It should be a good thing.

M、/M2合金を熱間浸漬法によって被覆する場合には、スピニング操作および /またはワイピング操作によって、非平坦状表面を有する被覆層の形成が防止で き、あるいは被覆面の非平坦度が低下できる。When coating M,/M2 alloy by hot dipping method, spinning operation and / or the wiping operation prevents the formation of a coating layer with a non-planar surface. or the non-flatness of the coated surface can be reduced.

M、およびM2の合金または混合物の被覆後に焼なまし操作を行って、該合金と 金属基体との間に強固表結合を確実に形成させるべきである。After coating the alloy or mixture of M and M2, an annealing operation is carried out to A strong surface bond should be ensured with the metal substrate.

合金から彦る被覆を最終生成物(flnal product)に変換させるた めの変換操作は、低速流体の形の反応性ガスに暴露することによって実施するの が好ましく、しかしてこの操作は、この反応性ガスの分子または化合物がM、と は充分に反応するがM2には反応しないような温度および圧力のもとで行うべき である。しかしてこの場合には、被覆合金の融点より少し上の温度、たとえは被 覆共融合金より少し上の温度においてガス暴露操作を行うのが有利である。液相 が存在する場合には、これによって、衣面へのM、の移動および外側層における M2の排除が促進されるであろう。In order to convert the coating obtained from the alloy into the final product (flnal product) The conversion operation is carried out by exposure to a reactive gas in the form of a slow fluid. is preferred, and this operation is therefore performed when the molecules or compounds of this reactive gas are M. should be carried out at a temperature and pressure such that M2 reacts sufficiently but does not react with M2. It is. However, in this case, the temperature slightly above the melting point of the coating alloy, e.g. It is advantageous to carry out the gas exposure operation at a temperature slightly above the eutectic alloy. liquid phase If present, this results in the movement of M to the clothing surface and in the outer layer Elimination of M2 will be facilitated.

操作温度が被覆用合金の融点より低く、かつ、M、と反応性ガスとにより生じた 化合物が速く成長するものでちる場合には、生長中の該化合物の中にM2が捕捉 され、そのためにM、Xユからなる粒子同志がM2によって相互に結合するでお ろう。したがってこの場合にはサーメットが生成するが、これが有用な物質であ ることもあり、たとえば、コバルトまたはニッケルでセメントされたWまたはN bの炭化物は有用な物質である。The operating temperature is lower than the melting point of the coating alloy, and M, and the reactive gas If the compound grows quickly, M2 will be trapped in the growing compound. Therefore, the particles consisting of M and XU are bound together by M2. Dew. Therefore, in this case, cermet is produced, which is a useful material. For example, W or N cemented with cobalt or nickel. The carbide b is a useful material.

前記の説明から明らかなように、本発明は、金属基体にM1Xn被覆を施すため の新規かつ有用な方法、および新規かつ有用な生成物を提供するものでめる。As is clear from the above description, the present invention provides a method for applying an M1Xn coating to a metal substrate. The present invention provides new and useful methods of, and new and useful products for.

国際調査報告international search report

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.(a)被覆されるべき金属基体を用意し、(b)下記の規準(i)−(ii )に従つて選択された1種以上の金属M1と、別の1種以上の金属M2との合金 または混合物を用意し、 (i)M1は、所定の温度および下記反応性ガス状物質の圧力のもとで、元素X (ここにXは窒素、炭素、硼素または珪素である)を含む反応性ガス状物質と反 応して、M1とXとの安定な化合物を生成し易い金属であり、 (ii)M2は前記条件下にXとの安定な化合物を生成せずかつM2は、被覆さ れた物質の熱処理のときに前記基体に結合するものであり、 (c)前記基体の表面に前記の合金または混合物を被覆し、 (d)M1とXとの化合物は生成されるがM2とXとの化合物の生成は回避され るかまたは最小限に抑制されるような条件のもとで高温下にM1と前記反応性ガ ス状物質とを選択的に反応させる ことを特徴とする、金属基体に保護被覆を施す方法。1. (a) provide a metal substrate to be coated; (b) meet criteria (i)-(ii) below; ) An alloy of one or more metals M1 selected according to ) and another one or more metals M2 or prepare a mixture, (i) M1 is the element X under the given temperature and pressure of the following reactive gaseous substance (where X is nitrogen, carbon, boron or silicon) Accordingly, it is a metal that easily forms a stable compound of M1 and X, (ii) M2 does not form a stable compound with X under the above conditions and M2 is coated. is bonded to the substrate during heat treatment of the substance, (c) coating the surface of the substrate with the alloy or mixture; (d) A compound of M1 and X is generated, but the generation of a compound of M2 and X is avoided. M1 and the reactive gas at high temperature under conditions such that the selectively reacts with the solid substance A method for applying a protective coating to a metal substrate, characterized in that: 2.工程(c)の後に、被覆に焼なまし操作を行うことを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の方法。2. Claims characterized in that after step (c), the coating is subjected to an annealing operation. The method described in paragraph 1. 3.金属基体が鉄系合金であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法 。3. The method according to claim 1, wherein the metal substrate is an iron-based alloy. . 4.金属基体が非鉄合金であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法 。4. The method according to claim 1, characterized in that the metal substrate is a non-ferrous alloy. . 5.Xが窒素であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。5. A method according to claim 1, characterized in that X is nitrogen. 6.Xが炭素であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。6. A method according to claim 1, characterized in that X is carbon. 7.Xが硼素であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。7. A method according to claim 1, characterized in that X is boron. 8.Xが珪素であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。8. A method according to claim 1, characterized in that X is silicon. 9.M1がランタニド金属から選択されたものであることを特徴とする請求の範 囲第1項に記載の方法。9. Claims characterized in that M1 is selected from lanthanide metals The method described in box 1. 10.M1がアクチニド金属から選択されたものであることを特徴とする請求の 範囲第1項に記載の方法。10. Claims characterized in that M1 is selected from actinide metals. The method described in Scope No. 1. 11.M2がニツケル、コバルト、アルミニウム、イツトリウム、クロムおよび 鉄からなる群から選択されたものであることを特徴とする請求の範囲第1項に記 載の方法。11. M2 is nickel, cobalt, aluminum, yttrium, chromium and Claim 1, characterized in that the metal is selected from the group consisting of iron. How to put it on. 12.M1がチタンであり、M2がコバルトまたはニツケルであることを特徴と する請求の範囲第1項に記載の方法。12. Characterized by M1 being titanium and M2 being cobalt or nickel. The method according to claim 1. 13.M1が元素周期表の第IIIb族、第IVb族、第Vb族金属からなる群 から選択されたものであることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。13. M1 is a group consisting of metals from group IIIb, group IVb, and group Vb of the periodic table of elements. A method according to claim 1, characterized in that the method is selected from: 14.Xが窒素であることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の方法。14. 13. A method according to claim 12, characterized in that X is nitrogen. 15.Xが炭素であることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の方法。15. 13. A method according to claim 12, characterized in that X is carbon. 16.(a)金属基体と、 (b)前記金属基体の少なくとも1つの表面上に被覆密着した保護被覆とを有し 、 この被覆は外側層と内側層から構成され、外側層は次式 M1Xn (ここにXは窒素、炭素、硼素または珪素であり、nはXとM1との原子比であ る) の化合物から構成され、内側層は、前記基体に結合した1種以上の金属M2から 構成された層であり、前記の金属M1およびM2は下記の規準に従つて選定され て使用されたものであり、 (i)M1は、元素X(ここにXは既述の如く窒素、炭素、硼素または珪素であ る)を含む反応性ガス状物質と、所定の温度および該反応性ガス状物質の圧力の もとで容易に反応して、M1とXとの安定な化合物を生成し得る金属であり、 (ii)M2は上記の条件下でXと反応して安定な化合物を形成するものではな く、かつM2は前記被覆を前記基体に結合させる作用を有するものである ことを特徴とする被覆された金属製品。16. (a) a metal base; (b) a protective coating adhered to at least one surface of the metal substrate; , This coating consists of an outer layer and an inner layer, where the outer layer is M1Xn (Here, X is nitrogen, carbon, boron, or silicon, and n is the atomic ratio of X and M1. ) and the inner layer is composed of one or more metals M2 bonded to said substrate. wherein the metals M1 and M2 are selected according to the following criteria: It was used in (i) M1 is element X (where X is nitrogen, carbon, boron, or silicon as described above); ) at a given temperature and pressure of the reactive gaseous substance. It is a metal that can easily react under the conditions to produce a stable compound of M1 and X, (ii) M2 does not react with X to form a stable compound under the above conditions. and M2 has the function of bonding the coating to the substrate. A coated metal product characterized by: 17.金属基体が鉄系合金であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の 被覆された金属製品。17. Claim 16, wherein the metal base is an iron-based alloy. Coated metal products. 18.金属基体が非鉄合金であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の 被覆された金属製品。18. Claim 16, wherein the metal base is a non-ferrous alloy. Coated metal products. 19.Xが窒素であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の被覆された 金属製品。19. Coated according to claim 16, characterized in that X is nitrogen metal products. 20.Xが炭素であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の被覆された 金属製品。20. Coated according to claim 16, characterized in that X is carbon metal products. 21.Xが硼素であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の被覆された 金属製品。21. Coated according to claim 16, characterized in that X is boron. metal products. 22.Xが珪素であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の被覆された 金属製品。22. Coated according to claim 16, characterized in that X is silicon metal products. 23.M1が元素周期表の第IIIb族、第IVb表および第Vb族金属からな る群から選択されたものであることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の被 覆された金属製品。23. M1 is a metal of group IIIb, table IVb, or group Vb of the periodic table of elements; The object according to claim 16, characterized in that the object is selected from the group consisting of: overturned metal products.
JP50470585A 1984-10-17 1985-10-16 Method of applying a hard coating or similar coating to a metal object and the resulting product Pending JPS62500599A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US66225284A 1984-10-17 1984-10-17
US662252 1984-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62500599A true JPS62500599A (en) 1987-03-12

Family

ID=24657002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50470585A Pending JPS62500599A (en) 1984-10-17 1985-10-16 Method of applying a hard coating or similar coating to a metal object and the resulting product

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0201531A4 (en)
JP (1) JPS62500599A (en)
DE (1) DE3590390T1 (en)
DK (1) DK282186A (en)
GB (1) GB2176809B (en)
SE (1) SE8602616L (en)
WO (1) WO1986002385A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5213638A (en) * 1990-07-27 1993-05-25 Olin Corporation Surface modified copper alloys
CH687880A5 (en) * 1993-05-27 1997-03-14 Balzers Hochvakuum A process for the increase of the wear resistance of workpiece surfaces and for this behandetes workpiece.

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1086708A (en) * 1966-02-01 1967-10-11 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to metal bodies and their manufacture
CA1004964A (en) * 1972-05-30 1977-02-08 Union Carbide Corporation Corrosion resistant coatings and process for making the same
GB1396898A (en) * 1972-11-10 1975-06-11 Toyo Kogyo Co Method for making ferrous metal having highly improved resistances to corrosion at elevated temperatures and to oxidization
US4483720A (en) * 1981-11-27 1984-11-20 S R I International Process for applying thermal barrier coatings to metals

Also Published As

Publication number Publication date
DE3590390T1 (en) 1986-08-28
DK282186D0 (en) 1986-06-16
GB8613492D0 (en) 1986-07-09
GB2176809A (en) 1987-01-07
GB2176809B (en) 1988-10-19
SE8602616D0 (en) 1986-06-11
EP0201531A1 (en) 1986-11-20
SE8602616L (en) 1986-06-11
WO1986002385A1 (en) 1986-04-24
EP0201531A4 (en) 1988-11-22
DK282186A (en) 1986-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5035957A (en) Coated metal product and precursor for forming same
US4173685A (en) Coating material and method of applying same for producing wear and corrosion resistant coated articles
US3989863A (en) Slurry coating process
JPH066788B2 (en) Cutting tool made of coated carbide alloy
US4935073A (en) Process for applying coatings of zirconium and/or titantuim and a less noble metal to metal substrates and for converting the zirconium and/or titanium to an oxide, nitride, carbide, boride or silicide
US4943485A (en) Process for applying hard coatings and the like to metals and resulting product
US4942059A (en) Method for hardfacing metal articles
JPS58126946A (en) Manufacture of copper alloy containing dispersed boride
JP2005524771A (en) Oxidation-resistant rhenium alloy
US4857116A (en) Process for applying coatings of zirconium and/or titanium and a less noble metal to metal substrates and for converting the zirconium and/or titanium to a nitride, carbide, boride, or silicide
JP2005517626A (en) Coated diamond particles
US3949122A (en) Process for making a metallic coating on surfaces formed of titanium or another refractory metal
JPS60262952A (en) Anticorrosive alloy in state of metal powder and method of coating substrate with alloy powder
JPS62500599A (en) Method of applying a hard coating or similar coating to a metal object and the resulting product
Umanskii Titanium carbonitride composite with iron―chromium binder
JPS61501713A (en) thermal spray materials
JP3098705B2 (en) Surface nitriding method of aluminum material and nitriding aid
US2573229A (en) Producing aluminum coated metal articles
RU2280708C2 (en) Metal powder for thermal application of coats on substrates
JPS62500574A (en) Method of applying coatings to metals and products obtained thereby
JPS61179892A (en) Coating for metal base material, its production and use
US3446615A (en) Hafnium base alloys
Knotek et al. Nickel-based wear-resistant coatings by vacuum melting
US3294497A (en) Coated columbium or tantalum base metal
US3420689A (en) Method for forming an oxidation resistant coating on a substrate