JP2003034887A - 高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法 - Google Patents
高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法Info
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Abstract
酸化性膜を除去することを課題とする。 【解決手段】動翼又は静翼に使用される高温部材表面に
形成される耐酸化性膜を除去する方法において、前記耐
酸化性膜を1000℃〜1250℃、2時間以上の条件
下で熱処理を行う工程と、前記耐酸化性膜にAlを補強
するための熱処理を行う工程と、酸洗処理により前記耐
酸化性膜を除去する工程とを具備することを特徴とする
高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法。
Description
ェットエンジンなどの高温部材、特に動翼あるいは静翼
に使用される高温部材表面の耐酸化性膜を除去する方法
に関する。
等の高温部材においては、図2に示すように、Ni基合
金からなる母材1の表面には、一般にMCrAlY(M
=Ni,Co)からなる耐酸化性膜2が施工されてい
る。
り損傷して高温部材を補修する時には、耐酸化性膜2を
除去した新たな耐酸化性膜を形成する必要がある。従
来、耐酸化性膜2を除去する方法としては塩酸系水溶液
による酸洗が行われている。
分、特にAlが酸化したAl2O3になったり母材1側
に拡散すると、耐酸化性膜2が塩酸系水溶液に十分溶出
せず、耐酸化性膜2が残留するという問題があった。ま
た、実施使用中に熱歪を生じて過大な残留応力が発生す
ると、酸洗中に母材1の粒界腐食、あるいは応力腐食割
れを助長する問題があった。
を考慮してなされたので、母材表面の耐酸化性膜を10
00℃〜1250℃、2時間以上の条件下で熱処理を行
い、更に前記耐酸化性膜にAlを補強するための熱処理
を行った後、酸洗処理により前記耐酸化性膜を除去する
ことにより、母材にダメージを与えることなく耐酸化性
膜を除去し得る高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法を
提供することを目的とする。
に使用される高温部材表面の耐酸化性膜を除去する方法
において、前記耐酸化性膜を1000℃〜1250℃、
2時間以上の条件下で熱処理を行う工程と、前記耐酸化
性膜にAlを補強するための熱処理を行う工程と、酸洗
処理により前記耐酸化性膜を除去する工程とを具備する
ことを特徴とする高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法
である。
説明する。本発明において、耐酸化性膜を1000℃〜
1250℃、2時間以上の条件下で熱処理を行うのは、
温度が1000℃未満では原子の拡散が進みにくいから
であり、温度が1250℃を越えると初期融解が生じる
からである。また、時間が2時間未満では熱処理時間が
不十分であるためであり、時間は長くてもよいが作業効
率の点も考慮すると2〜12時間程度が好ましい。
するための熱処理は、800℃〜1000℃、2〜24
時間の条件下で行うことが好ましい。ここで、熱処理温
度が800℃未満ではAlが耐酸化性膜に十分に入ら
ず、1000℃を越えるとAlが入りすぎて母材にまで
達する恐れがある。また、時間が2時間未満では熱処理
時間が不十分であるためであり、上限は特に設定されな
いが作業効率の点から上限を24時間とした。
するための熱処理は、Al系+NH 4Cl+H2雰囲気
で行うことが好ましい。この理由は、AlはNH4Cl
と反応してAlCl2となって反応性を増し、塩化物は
水素と反応してHClとなって外に逃げ、Alは耐酸化
性膜側に拡散するからである。
℃/h程度のゆっくりした速度で徐冷することが好まし
い。この理由は、速度が50℃/h未満では時間がかか
り過ぎ、速度が600℃/hを越えると合金の延性が低
下するためである。
の耐酸化性膜の除去方法について図1を参照して説明す
る。但し、図2と同部材は同付番を付して説明する。ま
た、下記実施例で述べる各部材の材質、数値等は一例を
示すもので、本発明の権利範囲を特定するものではな
い。
(INCO社(現Special Metals社)製
の商品名、Ni−16Cr−8.5Co−1.7Mo−
2.7W−1.8Ta−3.4Ti−3.4Al−0.
12C−0.1Zr−0.01B)で、耐酸化性膜2が
MCrAlY,具体的にはCoNiCrAlYである場
合について試験した。
った。具体的には、例えば1200℃で2時間熱処理を
行った。この熱処理は、母材1へのダメージを防止する
ためである。但し、上記熱処理は、上記条件に限らず、
1000℃〜1250℃でかつ2時間以上であればよ
い。つづいて、例えば600℃/hで1000℃まで炉
例(徐冷)した。
の熱処理工程Bを行った。具体的には、例えば(Al系
+NH4Cl+H2)雰囲気中、1000℃で6時間熱
処理を行った。この熱処理は、実機使用及び応力除去熱
処理中に母材に拡散して消失したAlを補強するためで
ある。但し、上記熱処理は、上記条件に限らず、800
℃〜1000℃でかつ2〜24時間であればよい。つづ
いて、例えば600℃/hで200℃まで炉例(徐冷)
した。
のような手順で行った。まず、耐酸化性膜の表面をブラ
スト(Alの粉)処理により付着物、汚れを除去した。
次に、非処理部(耐酸化性膜のない部分)をテープ等で
マスキングした。つづいて、例えば温度60℃〜70
℃、酸洗液:(20〜30%HCl水溶液+反応調整
剤)、処理時間2〜10時間で酸洗した。この後、水
洗、中和処理、水洗・湯洗、及び乾燥を行って、耐酸化
性膜を除去した。
前に、応力除去のための熱処理工程Aを1200℃で2
時間熱処理を行うとともに、徐冷後、Alを耐酸化性膜
に補強するための熱処理工程Bを、(Al系+NH4C
l+H2)雰囲気中、1000℃で6時間熱処理を行
う。従って、酸洗処理工程前の熱処理工程Aにより、母
材1へのダメージを軽減して酸洗中に母材1の粒界腐食
あるいは応力腐食割れを防止できる。また、酸洗処理工
程前の熱処理工程Bにより、耐酸化性膜2から母材1へ
拡散した耐酸化性膜2中のAlを補給することができ
る。
では1200℃で熱処理を行い、熱処理工程Bでは10
00℃で熱処理を行ったが、夫々温度範囲1000℃〜
1250℃、800℃〜1000℃であればよい。この
理由は上述した通りである。
時間加熱した後、徐冷した場合について述べたが、これ
に限らず、徐冷の前に熱処理温度を下げて(熱処理工程
Bより若干高い温度で)加熱を行う段階的な熱処理工程
でもよい。
行なった場合について述べたが、これに限らず、50〜
600℃/hの範囲であればよい。
材表面の耐酸化性膜を1000℃〜1250℃、2時間
以上の条件下で熱処理を行い、更に前記耐酸化性膜にA
lを補強するための熱処理を行った後、酸洗処理により
前記耐酸化性膜を除去することにより、母材にダメージ
を与えることなく耐酸化性膜を除去し得る高温部材表面
の耐酸化性膜の除去方法を提供できる。
性膜の除去方法における、温度と時間との関係を示す特
性図。
Claims (4)
- 【請求項1】 動翼又は静翼に使用される高温部材表面
の耐酸化性膜を除去する方法において、 前記耐酸化性膜を1000℃〜1250℃、2時間以上
の条件下で熱処理を行う工程と、前記耐酸化性膜にAl
を補強するための熱処理を行う工程と、酸洗処理により
前記耐酸化性膜を除去する工程とを具備することを特徴
とする高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法。 - 【請求項2】 耐酸化性膜にAlを補強するための熱処
理は、800℃〜1000℃、2〜24時間の条件下で
行うことを特徴とする請求項1記載の高温部材表面の耐
酸化性膜の除去方法。 - 【請求項3】 耐酸化性膜にAlを補強するための熱処
理は、Al系+NH 4Cl+H2雰囲気で行うことを特
徴とする請求項1若しくは請求項2いずれか記載の高温
部材表面の耐酸化性膜の除去方法。 - 【請求項4】 熱処理後、50〜600℃/hで徐冷す
ることを特徴とする請求項1若しくは請求項2いずれか
記載の高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法。
Priority Applications (1)
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JP2001221992A JP3706554B2 (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 高温部材表面の耐酸化性膜の除去方法 |
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-
2001
- 2001-07-23 JP JP2001221992A patent/JP3706554B2/ja not_active Expired - Lifetime
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