JPS59225950A - セラミツク被覆層を有する部品 - Google Patents
セラミツク被覆層を有する部品Info
- Publication number
- JPS59225950A JPS59225950A JP9932383A JP9932383A JPS59225950A JP S59225950 A JPS59225950 A JP S59225950A JP 9932383 A JP9932383 A JP 9932383A JP 9932383 A JP9932383 A JP 9932383A JP S59225950 A JPS59225950 A JP S59225950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- metal alloy
- zro2
- layer
- intermediate layer
- 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
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はＮｉ、ｃｏおよびＦｅをベースとする超合金か
ら成る製品の高温にかける耐熱性、耐蔽化性、耐食性を
著しく改良するだめの被覆組成物に関するものである。
ら成る製品の高温にかける耐熱性、耐蔽化性、耐食性を
著しく改良するだめの被覆組成物に関するものである。
高温条件下で用いられる製品においては、部材自体の耐
酸化性、耐食性を向上させる他に、部材自体の温度が高
くならないようにするととが製品の信頼性を増し、長寿
命化を１はかる上で重要なことである。特に、８００〜
１２００ｒという高温条件下で使用されるガスタービン
のブレード、ノズル、ライナー等の製品においては、そ
の信頼性の向上、長寿命化を目的として各種の技術が開
発されている。部材自体の温度を低減させる有効な方法
の一つとして、部材の光面に熱伝導率の小さいかつふく
射率の大きい、高温で安定な材料を被覆するものがある
。このような性質を満足する材料として、ＺｒＯ２系材
料が用いられる。Ｚ ｒ Ｏ２系材料を被覆した部材で
は、部材自体の温度が低下し、製品の信頼性の向上、長
寿命化が達成される。
酸化性、耐食性を向上させる他に、部材自体の温度が高
くならないようにするととが製品の信頼性を増し、長寿
命化を１はかる上で重要なことである。特に、８００〜
１２００ｒという高温条件下で使用されるガスタービン
のブレード、ノズル、ライナー等の製品においては、そ
の信頼性の向上、長寿命化を目的として各種の技術が開
発されている。部材自体の温度を低減させる有効な方法
の一つとして、部材の光面に熱伝導率の小さいかつふく
射率の大きい、高温で安定な材料を被覆するものがある
。このような性質を満足する材料として、ＺｒＯ２系材
料が用いられる。Ｚ ｒ Ｏ２系材料を被覆した部材で
は、部材自体の温度が低下し、製品の信頼性の向上、長
寿命化が達成される。
しかしながら、このようなＺｒＯ２系材料を被覆した部
材における問題点としては、長時間にわたる起動停止の
繰り返し等によって、ＺｒＯ２系材料の被覆層の剥離、
脱落が生じることである。このようなｚｒｏｚ系材料の
被覆層の損傷は、部材の温度低減の効果を消失すること
になる。このような損傷の原因としては、種々の要因が
あるが、その中でＺｒＯ２系材料と部材を構成する耐熱
合国銅（以下母材と称す）との熱膨張率の差によって生
じる熱応力による損傷が最も支配的なものである。この
損傷を防止する方法として、Ｚｒｏｚ系材料の被覆層と
母材との間に中間層を形成する方法がある。
材における問題点としては、長時間にわたる起動停止の
繰り返し等によって、ＺｒＯ２系材料の被覆層の剥離、
脱落が生じることである。このようなｚｒｏｚ系材料の
被覆層の損傷は、部材の温度低減の効果を消失すること
になる。このような損傷の原因としては、種々の要因が
あるが、その中でＺｒＯ２系材料と部材を構成する耐熱
合国銅（以下母材と称す）との熱膨張率の差によって生
じる熱応力による損傷が最も支配的なものである。この
損傷を防止する方法として、Ｚｒｏｚ系材料の被覆層と
母材との間に中間層を形成する方法がある。
特に、熱膨張率の差を緩和するために金属合金材料とＺ
ｒＯ２系材料の混合物から成る中間層を形成する方法が
数多く用いられている。中間層を形成した場合の問題点
としては、金属合金材料とＺｒＯ２系材料との混合物で
ある中間層内での、Ｚｒｏｚ系材料と金属合金材料との
界面があげられる。公知である金属合金材料とＺｒＯ２
系材料では、その結晶構造、溶融温度、比熱、蒸気圧等
の物性値が大きく異なる。従って、このように物性値の
全く異なった２成分の混合物層は、蒸着、スパッタリン
グ、溶射等のいかなる方法を用いて形成した場合におい
ても、２成分間の界面の接合は著しく不整合状態になる
。ところで、部材の最表面に形成するＺ ｒ ０２系材
料の被覆層は、胎内に生じる熱応力を緩和するため、数
係〜数１０俤の気孔率を有した多孔質状態のものが望寸
しい。従って、高温酸化、高温鳥食は、最表面層のＺ
ｒ ０２系被覆層を通じて内部まで浸透する。その結果
、本来、高温耐酸化性と高温耐食性に優れた金属合金と
高温で安定なＺｒＣｈ系材料色材料構成されている混合
物層においては、層内の金属合金材とＺ ｒ ０２系材
別の界面の不整合の７Ｅめ、その部分での酸化、腐食が
生じ易くなる。特に、化学的に安定なＺｒＯ２系材料と
化学的に不安定な金属合金材料との界面での酸化１ｇ食
の機構は複雑であシ、い１だ十分に解明されていない。
ｒＯ２系材料の混合物から成る中間層を形成する方法が
数多く用いられている。中間層を形成した場合の問題点
としては、金属合金材料とＺｒＯ２系材料との混合物で
ある中間層内での、Ｚｒｏｚ系材料と金属合金材料との
界面があげられる。公知である金属合金材料とＺｒＯ２
系材料では、その結晶構造、溶融温度、比熱、蒸気圧等
の物性値が大きく異なる。従って、このように物性値の
全く異なった２成分の混合物層は、蒸着、スパッタリン
グ、溶射等のいかなる方法を用いて形成した場合におい
ても、２成分間の界面の接合は著しく不整合状態になる
。ところで、部材の最表面に形成するＺ ｒ ０２系材
料の被覆層は、胎内に生じる熱応力を緩和するため、数
係〜数１０俤の気孔率を有した多孔質状態のものが望寸
しい。従って、高温酸化、高温鳥食は、最表面層のＺ
ｒ ０２系被覆層を通じて内部まで浸透する。その結果
、本来、高温耐酸化性と高温耐食性に優れた金属合金と
高温で安定なＺｒＣｈ系材料色材料構成されている混合
物層においては、層内の金属合金材とＺ ｒ ０２系材
別の界面の不整合の７Ｅめ、その部分での酸化、腐食が
生じ易くなる。特に、化学的に安定なＺｒＯ２系材料と
化学的に不安定な金属合金材料との界面での酸化１ｇ食
の機構は複雑であシ、い１だ十分に解明されていない。
従って、母材とＺｒＯ２系材料被枇屓との熱膨張率の差
を緩和することを目的とした従来の中間層を有したＺｒ
Ｏ２系材料被覆部材は、熱膨張率の差に起因して生じる
損傷を防止する目的は達成できうるはずであるが、しか
し中間層内の高温耐酸化性、耐食性が必らずしも十分で
ないので、中間層の全屈部分の酸化、腐食の進行によっ
てその部分の強度が低下し、中間層から被覆層の剥離、
脱落が生じる。
を緩和することを目的とした従来の中間層を有したＺｒ
Ｏ２系材料被覆部材は、熱膨張率の差に起因して生じる
損傷を防止する目的は達成できうるはずであるが、しか
し中間層内の高温耐酸化性、耐食性が必らずしも十分で
ないので、中間層の全屈部分の酸化、腐食の進行によっ
てその部分の強度が低下し、中間層から被覆層の剥離、
脱落が生じる。
以上のような点にかんがみて、本発明者らは、Ｚｒ０ｚ
系材料被覆層を形成する場合、ＺｒＯ□系材料と母材の
熱膨張率の差を緩和し、かつ、高温耐酸化性、高温耐食
性にも優れた金属合金の開発を行ない、ＺｒＯ２系月科
被覆層が損傷し難くすることを目的とし、部材の高温で
の１８頼性の向上、長寿命化を達成することを目標とし
た。
系材料被覆層を形成する場合、ＺｒＯ□系材料と母材の
熱膨張率の差を緩和し、かつ、高温耐酸化性、高温耐食
性にも優れた金属合金の開発を行ない、ＺｒＯ２系月科
被覆層が損傷し難くすることを目的とし、部材の高温で
の１８頼性の向上、長寿命化を達成することを目標とし
た。
そこで本発明者らは、各種の成分範囲のＭＣｒＡ２合金
（λ（はＮ１．ＣＯのいずれか一種もしくｅよそれらの
組み合わぜ）中に各種の添加元素・合金元素を加えた金
属合金について横側した結果、高温ｉｔｉ＋４酸化性、
篩温剛食性が優れ、かつ、ＺｒＯ２系材料被覆層とり材
との熱膨張率の差を緩和する作用の中間層となシうる金
属合金層材料を見い出した。
（λ（はＮ１．ＣＯのいずれか一種もしくｅよそれらの
組み合わぜ）中に各種の添加元素・合金元素を加えた金
属合金について横側した結果、高温ｉｔｉ＋４酸化性、
篩温剛食性が優れ、かつ、ＺｒＯ２系材料被覆層とり材
との熱膨張率の差を緩和する作用の中間層となシうる金
属合金層材料を見い出した。
すなわち、ＺｒＯ２系材料の被覆層を有した部材が高温
条件下で使用されることに注目し、中間層となる金属合
金中に高温栄件下で酸素と結合し易く、容易に酸化物を
形成する元素を加え、高温酸化雰囲気中で酸化物を積極
的に形成させる。そして、その形成した酸化物によって
金属合金層自体の熱膨張率を小さくし、ＺｒＯ２系材料
被覆層と母材の熱膨張率の差を緩和するだめの中間層と
する。このような特徴を有した金属合金として、３〜３
０重量％Ｚｒ、５〜５０重１ｃｒ、３〜３０重量％Ａｔ
、０．０１〜５重量％Ｙ、０．０１〜１５重量％Ｔａ、
１０重量％以下Ｍｎ、５重量係以下Ｗ、１２重量％以下
Ｓｉ、１０重量％以下）（ｆと残部がＮ＋ 、ｃｏ、ｐ
ｅおよびそれらの混合物から成るものよシ選ばれた少く
とも１つから構成されるものが優れていることを見い出
した。このような組成範囲の金属合金中で、Ｃｒ、Ａ７
！、、Ｙ、Ｔａ。
条件下で使用されることに注目し、中間層となる金属合
金中に高温栄件下で酸素と結合し易く、容易に酸化物を
形成する元素を加え、高温酸化雰囲気中で酸化物を積極
的に形成させる。そして、その形成した酸化物によって
金属合金層自体の熱膨張率を小さくし、ＺｒＯ２系材料
被覆層と母材の熱膨張率の差を緩和するだめの中間層と
する。このような特徴を有した金属合金として、３〜３
０重量％Ｚｒ、５〜５０重１ｃｒ、３〜３０重量％Ａｔ
、０．０１〜５重量％Ｙ、０．０１〜１５重量％Ｔａ、
１０重量％以下Ｍｎ、５重量係以下Ｗ、１２重量％以下
Ｓｉ、１０重量％以下）（ｆと残部がＮ＋ 、ｃｏ、ｐ
ｅおよびそれらの混合物から成るものよシ選ばれた少く
とも１つから構成されるものが優れていることを見い出
した。このような組成範囲の金属合金中で、Ｃｒ、Ａ７
！、、Ｙ、Ｔａ。
Ｍｎ、Ｗ、Ｓｉ、Ｉ（ｆ等の合金元素は金属合金の耐酸
化、耐食性を向上する上で必要な元素であり、上記成分
範囲で最も優れた性能を示す。一方、７．ｒは、従来、
高温酸化、高温腐食を防止する効果を得るために添加さ
れているものであるが、この目的ではその添加量は２重
量−以下が最も優れている。しかし、本発明者らは酸化
物を形成し易い元素としてｚｒに注目しＺｒの添加量を
増加した合金について検討した結果、本発明の成分範囲
のｚｒ添加による高温耐酸化性、褐温耐食性の著しい向
上は認められなかったが、むしろそれらの性質を著しく
低下させず、前述のように、部材が高温酸化条件下で使
用されるとともに、金属合金中のｚｒが酸化されＺｒＯ
２とな、ｂ、 ｚｒｏ□系材料の被覆層と母材との熱膨
張率の差を緩和する上で有効な働きをすることになるこ
とが明らかになった、ここでｚｒはＡｔ、 Ｔｔ 、ｃ
ｓ−等に比べ酸素と非常に結合し易い元素で高温条件下
で酸化物を形成する元素として適している。一方、Ｙ等
の希土類元素もｚｒと同等に酸素との結合力が強い元素
であるが、それらの元素は合金中でその固溶限を越えて
含有させたＪ＋Ｉル合、合金の機械的性質が大きく変化
し、特に合金自体がもろくなる。従って、その添加量は
数チ程度に制限され、熱膨張率の差を緩和しつるに十分
な量を加えることはできない。
化、耐食性を向上する上で必要な元素であり、上記成分
範囲で最も優れた性能を示す。一方、７．ｒは、従来、
高温酸化、高温腐食を防止する効果を得るために添加さ
れているものであるが、この目的ではその添加量は２重
量−以下が最も優れている。しかし、本発明者らは酸化
物を形成し易い元素としてｚｒに注目しＺｒの添加量を
増加した合金について検討した結果、本発明の成分範囲
のｚｒ添加による高温耐酸化性、褐温耐食性の著しい向
上は認められなかったが、むしろそれらの性質を著しく
低下させず、前述のように、部材が高温酸化条件下で使
用されるとともに、金属合金中のｚｒが酸化されＺｒＯ
２とな、ｂ、 ｚｒｏ□系材料の被覆層と母材との熱膨
張率の差を緩和する上で有効な働きをすることになるこ
とが明らかになった、ここでｚｒはＡｔ、 Ｔｔ 、ｃ
ｓ−等に比べ酸素と非常に結合し易い元素で高温条件下
で酸化物を形成する元素として適している。一方、Ｙ等
の希土類元素もｚｒと同等に酸素との結合力が強い元素
であるが、それらの元素は合金中でその固溶限を越えて
含有させたＪ＋Ｉル合、合金の機械的性質が大きく変化
し、特に合金自体がもろくなる。従って、その添加量は
数チ程度に制限され、熱膨張率の差を緩和しつるに十分
な量を加えることはできない。
一方、Ｚｒは合金中の固溶限を越えた量の添加した場合
においても、そのような機械的性質の大きな変化は生じ
ない。従って、７．ｒの場合、熱膨張率の差を緩和しう
るに十分な七七のＺｒＯ２を形成する範囲まで添加する
ことができる。このような金属合金層内から成る中間層
を有した部材において、部材を高温条件下で使用してい
る際に、合金中のＺｒをＺｒＯ２に変化させるのを促進
する上で、金属合金層内に微細な不連続欠陥が設けられ
ていることが望ましい。このよ・うな欠陥を通じて合金
中の内部酸化が進行し易くなる。このような欠陥の大き
さについては特に制限は無いが、その大きさは微小なも
のが望ましく、μｍｎオーダ程度以下のものが望まれる
。このような微細な欠陥は、中間層をプラズマ溶射法で
形成する場合、被覆層の気孔率を１チ以上、５チ以下に
することによって容易に設けることができる。一方、５
ｅ／６以上の気孔率の場合は、内部酸化が生じＺｒＯ２
が形成された後の被覆層自体の強度が低下し、被覆層の
剥離等の損傷が生じ易くなる。表１は以上の検討結果を
基にして、本発明の金属合金から成る中間層を有したＺ
ｒｏ２系材料核材料被覆部材を調べた結果である。
においても、そのような機械的性質の大きな変化は生じ
ない。従って、７．ｒの場合、熱膨張率の差を緩和しう
るに十分な七七のＺｒＯ２を形成する範囲まで添加する
ことができる。このような金属合金層内から成る中間層
を有した部材において、部材を高温条件下で使用してい
る際に、合金中のＺｒをＺｒＯ２に変化させるのを促進
する上で、金属合金層内に微細な不連続欠陥が設けられ
ていることが望ましい。このよ・うな欠陥を通じて合金
中の内部酸化が進行し易くなる。このような欠陥の大き
さについては特に制限は無いが、その大きさは微小なも
のが望ましく、μｍｎオーダ程度以下のものが望まれる
。このような微細な欠陥は、中間層をプラズマ溶射法で
形成する場合、被覆層の気孔率を１チ以上、５チ以下に
することによって容易に設けることができる。一方、５
ｅ／６以上の気孔率の場合は、内部酸化が生じＺｒＯ２
が形成された後の被覆層自体の強度が低下し、被覆層の
剥離等の損傷が生じ易くなる。表１は以上の検討結果を
基にして、本発明の金属合金から成る中間層を有したＺ
ｒｏ２系材料核材料被覆部材を調べた結果である。
試験方法は、９００ｅＣと１５０ｃのそれぞれの温度条
件に繰シ返し保拐する熱サイクル試験である。比較の為
、公知のＺ’０２系わ゛科被！ｉ稀利についても試験を
行なった。試料Ａ１は旬月の表面に２０％Ｃｒ−１５１
Ａ７−０．５１Ｙ−５１Ｔａ−２１Ｍｎ−２％Ｗ−２％
５ｉ−１％Ｈｆ−残部ＮＩの組成から成る金属合金層内
の上にＺｒ０２−８％Ｙ２Ｏ３被偵層を形成した部材、
Ａ２は煮１と同様の組成の金属合金層を形成した後、前
記組成の金属合金層内とＺｒ０２−８％Ｙｚ０３の混合
物層を形成し、しかる後その上にＺｒ０２−８％Ｙ２Ｏ
３被覆層を形成した部材でるる。混合層内の金桐合金材
とＺｒＯ２８％Ｙ２Ｏ３の混合比は、金属合金単独組成
から徐々にＺ ｒ Ｑ□−８’％Ｙ２Ｏ３の混合比が増
加したものである。一方、Ｉｆｘ３〜１０は本発明の組
成範囲の全域合金から成る中間Ｒ’＋を・有した部材で
ある。又、試験後の部材において、中間ＲａのＸ ４４
回折による同定結果、ＺｒＯ２が形成されていることが
確認できた。表１から明らかなように、本発明の全組合
金から成る中間層をイ」したＺｒＯ２系材料の被緩部材
は、ＺｒＯ２系材料被覆層の剥離等の損傷が生じ難いも
のであることが明らかになった。このような効果の得ら
れた理由としては、Ｚ ｒ ０２系材料と金属合金の混
合物から成る公知の中間層の場合、Ｚ ｒ ０２系材料
と金属合金材料の二相間の界面の不整合状態が問題とな
っていたのに比べ、本発明の中間層金属合金は、熱膨張
率の差を緩和するＺｒＯ２は、本来金属合金中に固溶あ
るいは化合物状態で分布していたＺｒが内部酸化によっ
てＺｒＯ２となったもので、Ｚ”０２系材料と全綱合金
との混合物の場合の二相間の境界に比べ整合性に富んだ
ものである。すなわち本来合金状態であったＺｒが酸化
して形成したＺｒ０ｚと金属合金との界面は非常に密着
性に富んだ界面であると推察される。従って、公知の中
間層で問題でらった、ＺｒＯ２系材料と金属合金との界
面で生じる酸化、腐食の機構が、本発明の中間層金属材
料では異なった機構になシ、酸化、腐食等による中間層
の損傷が生じ難くなったものと考えられる。
件に繰シ返し保拐する熱サイクル試験である。比較の為
、公知のＺ’０２系わ゛科被！ｉ稀利についても試験を
行なった。試料Ａ１は旬月の表面に２０％Ｃｒ−１５１
Ａ７−０．５１Ｙ−５１Ｔａ−２１Ｍｎ−２％Ｗ−２％
５ｉ−１％Ｈｆ−残部ＮＩの組成から成る金属合金層内
の上にＺｒ０２−８％Ｙ２Ｏ３被偵層を形成した部材、
Ａ２は煮１と同様の組成の金属合金層を形成した後、前
記組成の金属合金層内とＺｒ０２−８％Ｙｚ０３の混合
物層を形成し、しかる後その上にＺｒ０２−８％Ｙ２Ｏ
３被覆層を形成した部材でるる。混合層内の金桐合金材
とＺｒＯ２８％Ｙ２Ｏ３の混合比は、金属合金単独組成
から徐々にＺ ｒ Ｑ□−８’％Ｙ２Ｏ３の混合比が増
加したものである。一方、Ｉｆｘ３〜１０は本発明の組
成範囲の全域合金から成る中間Ｒ’＋を・有した部材で
ある。又、試験後の部材において、中間ＲａのＸ ４４
回折による同定結果、ＺｒＯ２が形成されていることが
確認できた。表１から明らかなように、本発明の全組合
金から成る中間層をイ」したＺｒＯ２系材料の被緩部材
は、ＺｒＯ２系材料被覆層の剥離等の損傷が生じ難いも
のであることが明らかになった。このような効果の得ら
れた理由としては、Ｚ ｒ ０２系材料と金属合金の混
合物から成る公知の中間層の場合、Ｚ ｒ ０２系材料
と金属合金材料の二相間の界面の不整合状態が問題とな
っていたのに比べ、本発明の中間層金属合金は、熱膨張
率の差を緩和するＺｒＯ２は、本来金属合金中に固溶あ
るいは化合物状態で分布していたＺｒが内部酸化によっ
てＺｒＯ２となったもので、Ｚ”０２系材料と全綱合金
との混合物の場合の二相間の境界に比べ整合性に富んだ
ものである。すなわち本来合金状態であったＺｒが酸化
して形成したＺｒ０ｚと金属合金との界面は非常に密着
性に富んだ界面であると推察される。従って、公知の中
間層で問題でらった、ＺｒＯ２系材料と金属合金との界
面で生じる酸化、腐食の機構が、本発明の中間層金属材
料では異なった機構になシ、酸化、腐食等による中間層
の損傷が生じ難くなったものと考えられる。
〔発明の実施し１１〕
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例Ｉ
Ｎｉ基耐熱合金鋼から成る側熱構造部材の表面を洗浄し
、該素面をアルミナ製グリッドを用いてプラスチングし
た。その後、２０％Ｃｒ−１５チＡｔ−０，５１％Ｙ−
５％Ｔａ−２１Ｍｎ−Ｔａ−２ｌ％８ｉ−１％Ｈｆ−残
Ｈ＋合金粉末をプラズマ溶射した。フ゛ラズマ溶射の出
力は４０ｋＷである。このようにして約０．０５甜厚さ
の被覆層を形成した後、直ちに、２０チＣｒ−１５％Ａ
ｔ−０，５％Ｙ−１５１Ｚｒ−ＩＴａ−２％Ｍｎ−２’
ｆｉＷ−２％５ｉ−１％Ｈｆ−残Ｎｉ合金粉末をプラズ
マ溶射した。プラズマ溶射の出力は４０ｋＷでおる。な
お、このような溶射条件下で形成した被覆層の気孔率は
約３チであった。気孔率は、被覆層の見かけ密度と真密
度を測定しく見かけ密度−真密度）／真密度の計獅一式
から算出した。このような中間層の厚すは０．１ ｍｕ
ｆ ｈ ル。次に、Ｚｒ０２−８％Ｙｚ０３粉末をプ
ラズマ溶射した。プラズマ溶射の出力は５５ｋＷである
。このような条件で約０．２謳のＺｒＯ２８チＹ２Ｏ３
被覆層を形成した。このようにして作製したＺ ｒ Ｏ
ｘ系材料被覆部材の性能テストの結果は、表１に示した
ようであり、公知の中間層を有したＺｒＯ２系材料被覆
部材に比べ約５０〜１００倍の耐久性が得られた。なお
、表１に示した本発明の範囲の各成分系の金属合金につ
いても上記と同様にしてプラズマ溶射て被覆層を形成し
た結果、表１中に示したような優れた効果が得られた。
、該素面をアルミナ製グリッドを用いてプラスチングし
た。その後、２０％Ｃｒ−１５チＡｔ−０，５１％Ｙ−
５％Ｔａ−２１Ｍｎ−Ｔａ−２ｌ％８ｉ−１％Ｈｆ−残
Ｈ＋合金粉末をプラズマ溶射した。フ゛ラズマ溶射の出
力は４０ｋＷである。このようにして約０．０５甜厚さ
の被覆層を形成した後、直ちに、２０チＣｒ−１５％Ａ
ｔ−０，５％Ｙ−１５１Ｚｒ−ＩＴａ−２％Ｍｎ−２’
ｆｉＷ−２％５ｉ−１％Ｈｆ−残Ｎｉ合金粉末をプラズ
マ溶射した。プラズマ溶射の出力は４０ｋＷでおる。な
お、このような溶射条件下で形成した被覆層の気孔率は
約３チであった。気孔率は、被覆層の見かけ密度と真密
度を測定しく見かけ密度−真密度）／真密度の計獅一式
から算出した。このような中間層の厚すは０．１ ｍｕ
ｆ ｈ ル。次に、Ｚｒ０２−８％Ｙｚ０３粉末をプ
ラズマ溶射した。プラズマ溶射の出力は５５ｋＷである
。このような条件で約０．２謳のＺｒＯ２８チＹ２Ｏ３
被覆層を形成した。このようにして作製したＺ ｒ Ｏ
ｘ系材料被覆部材の性能テストの結果は、表１に示した
ようであり、公知の中間層を有したＺｒＯ２系材料被覆
部材に比べ約５０〜１００倍の耐久性が得られた。なお
、表１に示した本発明の範囲の各成分系の金属合金につ
いても上記と同様にしてプラズマ溶射て被覆層を形成し
た結果、表１中に示したような優れた効果が得られた。
以上の本発明の実施に際して、被覆層の厚さに特別の制
限は無いが、熱膨張率を緩和する上で０．０５ｍ以上が
望ましく、又、被覆層内の残留応力を少くする上で０．
３■以下にすることが望ましい。又、本発明の実施に際
し、高温条件下で稼動する前に、予め、８００〜１２０
０ｔ：：程度の大気中雰囲気中で加熱処理を行ない、中
間層金属合金中にＺｒＯ２を形成させることも有効な方
法である。本発明の中間層と母材との間の金属合金゛
層の成分に関しては特に制限は無いが、高温耐酸化性
、品温耐食性に優れた組成のものを用いるのが望ましく
、又、その被覆層も気孔率が小さい緻密な構造であるこ
とが望ましい、、ＺｒＯ□系材料に関しても特にその成
分についての制限はない。
限は無いが、熱膨張率を緩和する上で０．０５ｍ以上が
望ましく、又、被覆層内の残留応力を少くする上で０．
３■以下にすることが望ましい。又、本発明の実施に際
し、高温条件下で稼動する前に、予め、８００〜１２０
０ｔ：：程度の大気中雰囲気中で加熱処理を行ない、中
間層金属合金中にＺｒＯ２を形成させることも有効な方
法である。本発明の中間層と母材との間の金属合金゛
層の成分に関しては特に制限は無いが、高温耐酸化性
、品温耐食性に優れた組成のものを用いるのが望ましく
、又、その被覆層も気孔率が小さい緻密な構造であるこ
とが望ましい、、ＺｒＯ□系材料に関しても特にその成
分についての制限はない。
Claims (1)
- １、 セラミック被覆を有した耐熱金属材料で構成され
た部品において、上記セラミック被覆層と耐熱金属材料
で構成された部品の間に、３〜３０重量％ｚｒ、３〜３
０重量％Ａｔ、５〜５０重量％Ｃｒ、０．０１〜５重量
％Ｙと、０．０１〜１５重量％Ｔｄ、１０重量−以下Ｍ
ｎ、５重量−以下のＷ、１２重重量板下のＳｉ、１０重
量−以下のＨｆの１種以上と、残部がＮｉ、Ｃｏ、ｐｅ
およびそれらの混合物から成るものよシ選ばれた少くと
も１つから構成される合金組成の金属合金被覆層を有し
、かつ、前記合金被覆層が微細な不連続欠陥を有してい
ることを特徴とするセラミック被覆層を有する部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9932383A JPS59225950A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | セラミツク被覆層を有する部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9932383A JPS59225950A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | セラミツク被覆層を有する部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225950A true JPS59225950A (ja) | 1984-12-19 |
Family
ID=14244425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9932383A Pending JPS59225950A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | セラミツク被覆層を有する部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59225950A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156938A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | 航空宇宙技術研究所 | 傾斜機能材料の製造方法 |
| JP2022529766A (ja) * | 2019-03-07 | 2022-06-24 | エリコン メテコ（ユーエス）インコーポレイテッド | 熱サイクル疲労と耐硫化性の優れたｔｂｃ用の高度なボンドコート材料 |
-
1983
- 1983-06-06 JP JP9932383A patent/JPS59225950A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156938A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | 航空宇宙技術研究所 | 傾斜機能材料の製造方法 |
| JPH0536229B2 (ja) * | 1985-12-28 | 1993-05-28 | Kagaku Gijutsucho Koku Uchu Gijutsu Kenkyushocho | |
| JP2022529766A (ja) * | 2019-03-07 | 2022-06-24 | エリコン メテコ（ユーエス）インコーポレイテッド | 熱サイクル疲労と耐硫化性の優れたｔｂｃ用の高度なボンドコート材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3976436A (en) | Metal of improved environmental resistance | |
| US3676085A (en) | Cobalt base coating for the superalloys | |
| US3754903A (en) | High temperature oxidation resistant coating alloy | |
| US5238752A (en) | Thermal barrier coating system with intermetallic overlay bond coat | |
| JP3939362B2 (ja) | 高温保護コーティング | |
| US4018569A (en) | Metal of improved environmental resistance | |
| RU2355891C2 (ru) | Деталь газовой турбины, снабженная защитным покрытием, и способ нанесения защитного покрытия на металлическую подложку из суперсплава | |
| US8409722B2 (en) | Alloy material having high-temperature corrosion resistance, thermal barrier coating, turbine member, and gas turbine | |
| JP2012041636A (ja) | Ｐｔ族金属を添加したγＮｉ＋γ’Ｎｉ３Ａｌの２相組成を用いた高温被膜 | |
| JP5645093B2 (ja) | 耐熱ボンドコート層を設けたＮｉ基超合金部材 | |
| JPH03120327A (ja) | レニウム含有保護被覆 | |
| JPH01279781A (ja) | セラミック被覆耐熱部材 | |
| JPS61179900A (ja) | 金属保護被膜の製法 | |
| JP2002155380A (ja) | 耐酸化性皮膜、関連物品及び方法 | |
| JP2574287B2 (ja) | 高温保護被覆 | |
| JPH0613749B2 (ja) | 耐酸化性かつ耐高温腐食性ニッケル基合金被覆材並びにそれを用いた複合製品 | |
| JPH01257A (ja) | 耐酸化性かつ耐高温腐食性ニッケル基合金被覆材並びにそれを用いた複合製品 | |
| US3996021A (en) | Metallic coated article with improved resistance to high temperature environmental conditions | |
| JP2000515202A (ja) | 酸化物層と改良された固着層を備えた金属基材 | |
| JPH05202438A (ja) | ピン止めワイヤ製品 | |
| JPH02503576A (ja) | 被覆した近αチタン品物 | |
| US4071638A (en) | Method of applying a metallic coating with improved resistance to high temperature to environmental conditions | |
| JPS59225950A (ja) | セラミツク被覆層を有する部品 | |
| JP2001521992A (ja) | 高温ガスの衝流を受ける構造部材及びこの構造部材への被膜の形成方法 | |
| JP3413096B2 (ja) | 耐熱部材およびその製造方法 |