JP2014037579A - 熱遮蔽被膜の形成方法および熱遮蔽被膜被覆部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属基材の表面に、コールドスプレー法によりMCrAl又はMCrAlY(Mは、Fe,Ni,Coから選ばれる1種以上の元素)にCeを添加した合金から成るボンドコート層を形成する。そのボンドコート層の上に、大気圧プラズマ溶射により、セラミックスから成るトップコート層を形成する。トップコート層を形成後、1050℃乃至1300℃で熱処理を行ってボンドコート層に楔形の熱成長酸化物を成長させる。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の形態の熱遮蔽被膜被覆部材は、本発明の実施の形態の熱遮蔽被膜の形成方法により、以下のようにして形成される。すなわち、まず、金属基材の表面に、コールドスプレー法により、MCrAlまたはMCrAlY(Mは、Fe,Ni,Coから選ばれる1種以上の元素)にCeを添加した合金から成るボンドコート層を、厚さ約100μmで形成する。金属基材は、例えば、耐熱合金のNi基超合金である。また、ボンドコート材料は、例えば、CoNiCrAl+Ce合金またはCoNiCrAlY+Ce合金である。
各ボンドコート材料を用いた熱遮蔽被膜被覆部材を、機械加工により縦10mm、横10mm、厚さ3mmに切断し、熱時効処理を施した。熱時効処理は、高温電気炉(ヤマト科学製「FO401」)にて、大気環境下1000℃で行った。熱時効処理後のトップコート層とボンドコート層との界面(TC/BC界面)を、走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察し、各ボンドコート材料でのTGOの生成状態の評価を行った。SEM観察には、電界放出型走査電子顕微鏡(HITACHI製「FE−SEM S−4700」)を用いた。
各ボンドコート材料を用いた熱遮蔽被膜被覆部材を、機械加工により長さ50mm、幅5mm、厚さ3.4mmに切断し、1000℃の大気環境下で500時間、および、1100℃の大気環境下で100時間の熱時効処理を施した。熱時効処理後の各試験片を用いて、図6に示す方法で、四点曲げ試験を行った。四点曲げ試験には、材料疲労試験機(MTS製「810 Material Test System」)を用いた。試験片の両面での治具の支点間距離をそれぞれ34mm、15mmとし、熱遮蔽被膜側に引張応力が作用するよう設定した。金属基材側の治具の変位速度を、0.01mm/secの一定とし、はく離が確認されるまで荷重を負荷した。
Claims (2)
- 金属基材の表面に、コールドスプレー法によりMCrAl又はMCrAlY(Mは、Fe,Ni,Coから選ばれる1種以上の元素)にCeを添加した合金から成るボンドコート層を形成し、前記ボンドコート層の上に、セラミックスから成るトップコート層を形成した後、1050℃乃至1300℃で熱処理を行って前記ボンドコート層に楔形の熱成長酸化物を成長させることを特徴とする熱遮蔽被膜の形成方法。
- 金属基材と該金属基材の表面に形成された熱遮蔽被膜とを有し、
前記熱遮蔽被膜は、MCrAl又はMCrAlY(Mは、Fe,Ni,Coから選ばれる1種以上の元素)にCeを添加した合金から成るコールドスプレー法により形成されたボンドコート層と、該ボンドコート層の上に形成されたセラミックスから成るトップコート層とを有し、1050℃乃至1300℃で熱処理を行って前記ボンドコート層に楔形の熱成長酸化物を成長させたことを
特徴とする熱遮蔽被膜被覆部材。
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