WO2004111394A1

WO2004111394A1 - タービン部品、ガスタービンエンジン、タービン部品の製造方法、表面処理方法、翼部品、金属部品、及び蒸気タービンエンジン

Info

Publication number: WO2004111394A1
Application number: PCT/JP2004/008128
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Ochiai; Mitsutoshi Watanabe; Akihiro Goto; Masao Akiyoshi
Original assignee: Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.; Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2004-12-23
Also published as: CA2676135A1; TW200525078A; US20070184298A1; US20120114956A1; EP1645723A4; JPWO2004111394A1; CN1826456A; CA2528878A1; SG155060A1; JP4873087B2; TWI258532B; EP1645723A1; CA2676135C; JP2010151148A; CA2528878C; JP4553843B2; CN1826456B

Abstract

　耐酸化金属の粉末とセラミックスの粉末を混合した混合材料の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理された前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記電極と前記部品本体の前記被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料等を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び／又は溶着させることによって、前記部品本体の被処理部に耐酸化性及びアブレイシブ性のある保護コートと形成されたこと。

Description

明細書

タービン部品、ガスタービンエンジン、タービン部品の製造方法、表面処理方法、翼部品、金属部品、及び蒸気タービンエンジン

技術分野

[0001] 本発明は、タービン部品、ガスタービンエンジン、タービン部品の製造方法、翼部品、金属部品、及び蒸気タービンエンジンに関する。

背景技術

[0002] ジェットエンジン等のガスタービンエンジンに用いられるタービン動翼は、タービン部品の 1つであって、部品本体としての動翼本体を具備している。そして、タービン動翼における前記動翼本体の被処理部に対して、例えばアブレイシブ性及び耐酸化性を局所的に確保するような表面処理が施されている。ここで、アブレイシブ性とは、相手部品を容易に削ることができる特性のことをいう。

[0003] 即ち、前記動翼本体における前記被処理部以外の部位にマスキングをする。そして、耐酸化金属を溶射材料として用い、前記動翼本体の前記被処理部に溶射によつて耐酸化性のある下地コートを形成する。更に、セラミクスを溶射材料として用い、前記下地コートの表側に溶射によつて硬質の保護コートを形成する。

発明の開示

[0004] ところで、前記下地コート、前記保護コート等のコートは、溶射によって形成されているため、ブラスト処理，マスキングテープの貼り付け処理等の前記コートを形成に伴う前処理、マスキングテープの除去処理等の前記コートの形成に伴う後処理がそれぞれ必要である。そのため、前記タービン動翼の製造時間が長くなつて、前記タービン動翼の生産性の向上を図ることが容易でないとレ、う問題がある。

[0005] また、同じ理由により、前記コートが前記動翼本体から剥がれ易ぐ前記タービン動翼の品質が安定しないとレ、う問題がある。

[0006] なお、前述の問題は、前記タービン動翼に限らず、タービン部品、更には、前記タ一ビン部品を含む金属部品においても生じるものである。

[0007] そこで、前述の問題を解決するために、本発明の第 1の特徴は、ガスタービンェンジンに用いられ、かつ前記ガスタービンエンジンの軸心を中心として回転可能なタービン部品であって、部品本体と；前記部品本体の被処理部に形成され、耐酸化性及びアブレイシブ性のある保護コートと；を具備しており、前記保護コートは、耐酸化金属の粉末とセラミックスの粉末を混合した混合材料の粉末力成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記電極と前記部品本体の前記被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって形成されたことである。

[0008] また、本発明の第 2の特徴は、ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品であつて、部品本体と；前記部品本体における第 1被処理部に形成され、アブレイシブ性又は耐エロージョン性のある硬質の第 1保護コートと；前記部品本体における前記第

1被処理部を含む第 2被処理部に前記第 1保護コートを覆うように形成され、耐酸化性のある第 2保護コートと；を具備しており、前記第 1保護コートは、金属の粉末、金属の化合物の粉末、セラミックスの粉末のうちいずれ力 1種の材料の粉末又は 2種以上の混合材料の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、前記部品本体の前記第 1被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記第 1被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたことである。

[0009] また、本発明の第 3の特徴は、ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品であつて、部品本体と；前記部品本体の被処理部に放電エネルギーにより形成され、耐酸化性と熱遮蔽性のあるポーラスな下地コートと；前記下地コートの表側に放電エネルギ一により形成され、前記ガスタービンエンジンの稼動時に流動性のある Si〇2に変化可能な SiCと MoSi2のうち少なくともいずれかを主成分とした複合材料により構成された中間コートと；前記中間コートの表側に放電エネルギーにより形成され、酸化物系セラミックス、 cBN、前記酸化物系セラミックスと前記耐酸化金属との混合物、或いは cBNと前記耐酸化金属との混合物により構成され、アブレイシブ性、耐エロージョン性、又は耐酸化性のある硬質の保護コートと；を具備したことである。

[0010] 更に、本発明の第 4の特徴は、部品本体と；前記部品本体の被処理部に形成され、耐エロージョン性のある硬質の保護コートと；を具備しており、前記保護度コートは、金属の粉末又は金属化合物の粉末とセラミックスの粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中又は気中において、前記部品本体における前記所定の部位と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体における前記所定の部位に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって形成されたことである。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]実施形態に係わるガスタービンエンジンの模式図である。

[図 2]第 1の実施形態に係わるタービン動翼の側面図である。

[図 3]実施形態に係わる放電加工機の側面図である。

[図 4]図 4 (a)及び図 4 (b)は、第 1の実施形態に係わるタービン部品の製造方法を説明する図である。

[図 5]第 1の実施形態の変形例に係わるタービン動翼の側面図である。

[図 6]第 2の実施形態に係わるタービン動翼の側面図である。

[図 7]図 7 (a)及び図 7 (b)は、第 2の実施形態に係わる表面処理方法を説明する図である。

[図 8]図 8 (a)は、図 8 (b)における VIIIA— VIIIAに沿った図であって、図 8 (b)は、第 3 の実施形態に係わるタービン動翼の側面図である。

[図 9]図 9 (a)及び図 9 (b)は、第 3の実施形態に係わる表面処理方法を説明する図である。

[図 10]第 4の実施形態に係わるタービン動翼の側面図である。

[図 11]図 11 (a)、図 11 (b)、及び図 11 (c)は、第 4の実施形態に係わる表面処理方法を説明する図である。

[図 12]図 12 (a)及び図 12 (b)は、第 4の実施形態の変形例に係わる表面処理方法を説明する図である。 [図 13]第 5の実施形態に係わる蒸気エンジンの模式図である。

[図 14]第 5の実施形態に係わるタービン動翼の側面図である。

[図 15]図 15 (a)は、図 15 (b)を上からみた図であって、図 15 (b)は、第 5の実施形態に係わる表面処理方法を説明する図である。

[図 16]図 16 (a)は、図 16 (b)を上からみた図であって、図 16 (b)は、第 5の実施形態に係わる表面処理方法を説明する図である。

[図 17]図 17は、第 5の実施形態の変形例に係わるタービン動翼の側面図である。発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明をより詳細に説明するために、本発明の各実施形態につき、適宜に図面を参照して説明する。なお、図面中において、「FF」は、前方向を指してあって、「FR」は、後方向を指している。また、説明中において、適宜に、「前後方向」のことを X軸方向といい、「左右方向」のことを Y軸方向といい、「上下方向」のことを Z軸方向という。

(第 1の実施形態）

以下、第 1の実施形態について図 1、図 2、図 3、図 4 (a)、及び図 4 (b)を参照して説明する。

[0013] 図 1及び図 2に示すように、第 1の実施形態に係わるタービン動翼 1は、ジェットェンジン等のガスタービンエンジン 3に用いられるタービン部品の一つであって、ガスタービンエンジンの 3の軸心 3cを中心として回転可能である。

[0014] タービン動翼 1は、部品本体としての動翼本体 5を具備しており、この動翼本体 5は、翼 7と、翼 7の基端側に一体に形成されたプラットホーム 9と、このプラットホーム 9に形成されたダブテール 11とからなっている。ここで、プラットホーム 9は、燃焼ガスの流路面 9fを有してあって、ダブテール 11は、タービンディスク（図示省略）のダブテール溝（図示省略）に嵌合可能である。なお、翼 7の先端部が、動翼本体 5の被処理部になっている。

[0015] そして、翼 7の先端部には、後述のように、アブレイシブ性と耐酸化性のある新規な構成の保護コート 13が形成されており、保護コート 13の表側には、ピーニング処理が施されている。換言すれば、第 1の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づいて、翼 7の先端部に対して耐酸化性とアブレイシブ性を確保するような表面処理が施されている。

[0016] 図 3に示すように、実施形態に係わる放電加工機 15は、翼 7の先端部等、タービン部品における部品本体の被処理部に対して、表面処理を施すための使用される装置であって、 X軸方向及び Y軸方向へ延びたベッド 17を具備している。また、ベッド 1 7には、テーブル 19が設けられており、このテーブル 19は、 X軸サーボモータ（図示省略）の駆動によって X軸方向へ移動可能であって、 Y軸サーボモータ（図示省略）の駆動によって Y軸方向へ移動可能である。

[0017] テーブル 19には、加工油等の電気絶縁性のある液 Sを貯留する加工槽 21が設けられており、この加工槽 21内には、支持プレート 23が設けられている。この支持プレート 23には、動翼本体 5等、タービン部品における部品本体をセット可能な治具 25 が設けられている。なお、治具 25は、電源 27に電気的に接続されている。

[0018] ベッド 17の上方には、加工ヘッド 29がコラム（図示省略）を介して設けられており、この加工ヘッド 29は、 Z軸サーボモータ（図示省略）の駆動によって Z軸方向へ移動可能である。また、カロェヘッド 29には、電極 31を保持する保持部材 33が設けられている。なお、保持部材 33は、電源 27に電気的に接続されている。

[0019] ここで、電極 31は、耐酸化金属の粉末とセラミックスの粉末との混合粉末からプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成されるものである。なお、電極 31は、圧縮によって成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えなレヽ。

[0020] また、電極 31を構成する前記耐酸化金属は、 M - CrAlY、 NiCr合金のうちいずれ力、 1種の金属又は 2種以上の金属のことである。更に、 M_CrAlYの中の Mとは、 Co 、 Ni、又は Coと Niのことであって、つまり、 M— CrAlYとは、 CoCrAlY, NiCrAlY, CoNiCrAlY、 NiCoCrAlYのことをいう。なお、 Siは、 1000。Cを超える温度では Ni と共晶を作る可能性があるので、 M_CrAlYは、 CoCrAlY, CoNiCrAlYが好ましい

[0021] 電極 31を構成する前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 Si C、 Si3N4、 Cr3C2、 A1203、 Zr〇2_Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 4種の材料又は 2種以上の混合材料である。

[0022] なお、表 1には、 cBN、各種炭化物、及び酸化物の常温でのビッカース硬さを示している。

[表 1]

ピツカ一ス硬さ（常温)

[0023] なお、電極 31の先端部は、翼 7の先端部の形状に近似した形状を呈している。

[0024] 第 1の実施形態に係わるタービン部品の製造方法は、タービン動翼 1を製造するための方法であって、次のような（i)本体成形工程と、（Π)コート形成工程と、（iii)ピーニング工程とを具備している。ここで、（ii)コート形成工程と（m)ピーユング工程は、第 1 の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づレ、てレ、る。

[0025] (i) 本体成形工程

図 4 (a)に示すように、鍛造または铸造によって動翼本体 5の大部分を成形する。そして、研削加工等の機械加工によって動翼本体 5残りの部分、例えばダブテール 11 の外形部分を成形する。

[0026] (ii) コート形成工程

前記 (i)本体成形工程が終了した後に、翼 7の先端部が上を向くように、治具 25に動翼本体 5をセットする。次に、前記 X軸サーボモータ及び前記 Y軸サーボモータの駆動によってテーブル 19を X軸方向及び Y軸方向へ移動させることにより、翼 7の先端部が電極 31に対向するように動翼本体 5の位置決めを行う。なお、テーブル 19を X軸方向と Y軸方向のうちのいずれかの方向に移動させるだけで足りる場合もある。

[0027] そして、電気絶縁性のある液 S中において、電極 31と翼 7の先端部との間にパルス状の放電を発生させる。これにより、図 4 (b)に示すように、その放電エネルギーにより、翼 7の先端部に電極 31の電極材料或いは該電極材料の反応物質を翼 7の先端部に堆積、拡散、及び Z又は溶着させて、耐酸化性及びアブレイシブ性のある保護コート 13を形成することができる。なお、パルス状の放電を発生させる際に、前記 Z軸サーボモータの駆動によって電極 31を加工ヘッド 29と一体的に Z軸方向へ僅かな移動量だけ往復させる。

[0028] ここで、「堆積、拡散、及び/又は溶着」とは、「堆積」、「拡散」、「溶着」、「堆積と拡散の 2つの混合現象」、「堆積と溶着の 2つの混合現象」、「拡散と溶着の 2つの混合現象」、「堆積と拡散と溶着の 3つの混合現象」のいずれも含む意である。

[0029] (iii) ピーニング工程

前記 (ii)コート形成工程が終了した後に、治具 25から動翼本体 5を取り外して、ピーユング装置（図示省略）の所定位置にセットする。そして、前記ピーユング装置によつて保護コート 13の表側にピーユング処理を施す。なお、ピーユング処理の具体的な態様は、ショットを用いたショットピーユング処理 (例えば、特開 2001— 170866号公報、特開 2001—260027号公報、特開 2000—225567号公報等参照）、レーザ光を用いたレーザピーユング処理（例えば、特開 2002—236112号公報、特開 2002—2 39759号公報等参照）がある。

[0030] これで、タービン動翼 1の製造が終了する。

[0031] 次に、第 1の実施形態の作用について説明する。

[0032] まず、保護コート 13は放電エネルギーにより形成されるため、保護コート 13の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、保護コート 13を形成に伴う前処理、及び保護コート 13の形成に伴う後処理をそれぞれ省略することができる。

[0033] また、同じ理由により、放電エネルギーにより形成された保護コート 13と動翼本体 5 の母材との境界部分 Bは、組成比が傾斜する構造になっており、保護コート 13と動翼本体 5の母材を強固に結合させることができる。

[0034] 更に、保護コート 13の表側にはピーニング処理が施されているため、保護コート 13 の表側に残留圧縮応力を与えることができる。

[0035] 以上の如き、第 1の実施形態態によれば、保護コート 13の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、保護コート 13を形成に伴う前処理、及び保護コート 13の形成に伴う後処理をそれぞれ省略できるため、タービン動翼 1の製造に要する製造時間が短くなつて、タービン動翼 1の生産性の向上を容易に図ることができる。特に、耐酸化性のある下地コートを形成する工程と、アブレイシブ性のある保護コートを形成する工程によるのではなぐ換言すれば、 2つのコート形成工程によるのではなぐ 1 つのコート形成工程によって動翼本体 5の先端側に耐酸化性とアブレイシブ性のある保護コート 13を形成することができ、タービン動翼 1の製造に要する製造時間を更に短縮すること力 Sできる。

[0036] また、保護コート 13と動翼本体 5の母材を強固に結合させることができるため、保護コート 13が動翼本体 5の先端部から剥離し難くなつて、タービン動翼 1の品質を安定させること力できる。

[0037] 更に、保護コート 13の表側に残留圧縮応力を与えることができるため、保護コート 1 3の疲労強度を高めることができ、タービン動翼 1の寿命を伸ばすことができる。

[0038] なお、本発明は、前述の第 1の実施形態の説明に限るものではなぐタービン動翼 1以外のタービン部品における部品本体の被処理部に対して、第 1の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づいて耐酸化性とアブレイシブ性を確保するような表面処理を施す等、適宜の変更が可能である。

[0039] (変形例）

以下、第 1の実施形態の変形例について図 5、図 1を参照して説明する。

[0040] 図 5に示すように、第 1の実施形態の変形例に係わるタービン動翼 37は、タービン動翼 1と同様に、ガスタービンエンジン 3に用いられるタービン部品の一つであって、ガスタービンエンジンの 3の軸心 3cを中心として回転可能である。また、タービン動翼 37は、部品本体としての動翼本体 39を具備しており、この動翼本体 39は、翼 7と、プラットホーム 9と、ダブテール 11の他に、翼 7の先端に形成されたシユラウド 41とからなっている。ここで、シュラウド 41は、燃焼ガスの流路面 41fを有してあって、一対のチップシール 43を備えている。なお、シュラウド 41における一対のチップシール 43の先端部が、動翼本体 39の被処理部になっている。

[0041] そして、一対のチップシール 43の先端部には、タービン動翼 1における保護コート 1 3と同様に、新規な前記第 1表面処理方法に基づいて、耐酸化性とアブレイシブ性のある保護コート 45がそれぞれ形成されてあつて、保護コート 45の表側には、ピーニング処理が施されている。

[0042] 従って、第 1の実施形態の変形例においても、前述の第 1の実施形態の作用及び効果と同様の作用及び効果を奏する。 [0043] (第 2実施形態）

以下、第 1の実施形態について図 1、図 3、図 6、図 7 (a)、及び図 7 (b)を参照して説明する。

[0044] 図 1に示すように、第 2の実施形態に係わるタービン動翼 47は、第 1の実施形態に係わるタービン動翼 1と同様に、ジェットエンジン等のガスタービンエンジンに用いられるタービン部品の一つであって、ガスタービンエンジンの 3の軸心 3cを中心として回転可能である。

[0045] 図 6に示すように、タービン動翼 47は、部品本体としての動翼本体 49を具備しており、この動翼本体 49は、タービン動翼 1における動翼本体 5と同様に、翼 7と、プラットホーム 9と、ダブテール 11とからなっている。なお、翼 7の先端部が、動翼本体 5の第 1被処理部になっており、翼 7の先端部を含む翼面全体が、第 2被処理部になっている。

[0046] そして、翼 7の先端部、翼面全体に対して、新規な第 2表面処理方法に基づいて次のような表面処理が施されている。換言すれば、翼 7の先端部、翼面全体には、新規な構成のコートが形成されている。

[0047] 即ち、翼 7の先端部には、アブレイシブ性のある硬質の第 1保護コート 51が放電工ネルギーによって形成されている。具体的には、第 1保護コート 51は、図 7 (a)に示す電極 53及び図 3に示す実施形態に係わる放電加工機 15を用レ、、電気絶縁性のある液 S中において、翼 7の先端部と電極 53との間にノ^レス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 53の電極材料或いは該電極材料の反応物質を翼 7の先端部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されるものである。なお、電気絶縁性のある液 S中において、パルス状の放電を発生させる代わりに、電気絶縁性のある気中におレ、て、パルス状の放電を発生させるようにしても差し支えなレ、

[0048] ここで、電極 53は、金属の粉末、金属の化合物の粉末、セラミックスの粉末のうちいずれか 1種の粉末又は 2種以上の混合粉末からプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成されるものである。なお、電極 53は、圧縮によって成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えない。

[0049] また、電極 53を構成する前記セラミックスは、第 1の実施形態に係わる電極 31を構成する前記セラミックスと同じである。なお、電極 53の先端部は、翼 7の先端部の形状に近似した形状を呈している。

[0050] 一方、電極 53の代わりに、 Siの固形物、 Siの粉末力、らプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成される電極 55を用いてもよい。そして、この場合には、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、ノ^レス状の放電を発生させる。なお、電極 55は、圧縮によつて成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えない。

[0051] また、タービン動翼 47は、第 1保護コート 51のカバレッジが 60%以上であって 95% 以下になるように構成されている。なお、第 1保護コート 51のカバレッジは、 90%以上であって 95%以下になるようにすることが望ましい。ここで、カバレッジとは、被覆率のことをレ、う。

[0052] ここで、第 1保護コート 51のカバレッジを下げる手法としては、放電時間を短縮して、翼 7の先端部に放電が生じない微小な箇所を残す手法を採用した。なお、通常の放電時間は 5min/cm2 程度であるが、 3. 8min/cm2 程度で処理することが望ましい。

[0053] また、 95%のカバレッジを得るための放電時間の計算式は、次のようになる。

[0054] 95%のカバレッジを得るための放電時間

= 98%のカバレッジを得るための放電時間 X log (1—0· 95) /log (1-0. 98) である。なお、 98%のカバレッジは、 100%カバレッジとみなす。

[0055] 更に、第 1保護コート 51を形成した後に、第 1保護コート 51の表側には、ピーユング処理が施されている。なお、ピーユング処理の具体的な態様は、ショットを用いたショットピーユング処理、レーザ光を用いたレーザピーユング処理がある。

[0056] 翼 7の翼面全体には、耐酸化性のある第 2保護コートとしてのアルミコート 57が第 1 保護コート 51を覆うように形成されている。ここで、アルミコート 57は、図 7 (b)に示すように、第 1保護コート 51の表側にピーユング処理を施した後に、熱処理炉 59を用いたアルミナィズ処理によって形成されたものである。

[0057] なお、アルミナィズ処理によってアルミコート 57が形成される代わりに、クロマイズ処理によって耐酸化性のある第 2保護コートとしてのクロムコートが形成されたり、 CVD 又は PVDによって耐酸化性のある第 2保護コートが形成されたりしても差し支えない。また、アルミナィズ処理には、熱処理炉 59を用いないこともある。

[0058] 次に、第 2の最良の形態の作用について説明する。

[0059] まず、第 1保護コート 51は放電エネルギーにより形成されるため、第 1保護コート 51 の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、第 1保護コート 51を形成に伴う前処理、及び第 1保護コート 51の形成に伴う後処理をそれぞれ省略することができる。

[0060] また、同じ理由により、放電エネルギーにより形成された第 1保護コート 51と動翼本体 49の母材との境界部分 Bは、組成比が傾斜する構造になっており、第 1保護コート 51と動翼本体 5の母材を強固に結合させることができる。

[0061] 更に、第 1保護コート 51のカバレッジが 60%以上であるため、第 1保護コート 51の硬度を十分に高めて、タービンケース又はタービンシュラウド等の静止部品（図示省略）との接触によるタービン動翼 47の摩耗を十分に抑制することができる。また、第 1 保護コート 51のカバレッジが 95%以下であるため、ガスタービンエンジン 3の稼動時における第 1保護コート 51と動翼本体 49の母材との熱膨張差、及び繰り返し応力による伸びの差をある程度許容することができる。

[0062] また、第 1保護コート 51の表側にはピーユング処理が施されているため、第 1保護コート 51の表側に残留圧縮応力を与えることができる。

[0063] 以上の如き、第 2の実施形態によれば、第 1保護コート 51の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、第 1保護コート 51を形成に伴う前処理、及び第 1保護コート 51の形成に伴う後処理をそれぞれ省略できるため、タービン動翼 47の製造に要する製造時間が短くなつて、タービン動翼 47の生産性の向上を容易に図ることができる。

[0064] また、第 1保護コート 51と動翼本体 49の母材を強固に結合させることができるため、第 1保護コート 51が動翼本体 49の母材から剥離し難くなつて、タービン動翼 47の品質が安定する。

[0065] 更に、第 1保護コート 51の硬度を十分に高めて、前記静止部品との接触による摩耗を十分に抑制しつつ、ガスタービンエンジン 3の稼動時における第 1保護コート 51 と動翼本体 49の母材との熱膨張差、及び繰り返し応力による伸びの差をある程度許容できるため、ガスタービンエンジン 3の稼動時に第 1保護コート 51に割れが生じることがほとんどなくなって、タービン動翼 47の長寿命化を促進することができる。

[0066] また、第 1保護コート 51の表側に残留圧縮応力を与えることができるため、第 1保護コート 51の疲労強度を高めることができ、タービン動翼 47の寿命を伸ばすことができる。

[0067] なお、本発明は、前述の第 2の実施形態の説明に限るものではなぐタービン動翼 47以外のタービン部品における部品本体の被処理部に対して、第 2の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づいてな表面処理を施すことも可能である。

[0068] また、タービン動翼 47以外の前記タービン部品における前記部品本体の被処理部に、第 1保護コート 51と同じ構成からなる耐エロージョン性又は熱遮蔽性のある別の保護コートを形成することも可能である。ここで、耐エロージョン性とは、異物等の衝突によって腐食されにくい特性のことをいう。

[0069] (第 3実施形態）

以下、第 3の最良の形態について図 1、図 3、図 8 (a)、図 8 (b)、図 9 (a)、及び図 9 ( b)を参照して説明する。

[0070] 図 1に示すように、第 3の実形態に係わるタービン動翼 61は、第 1の実施形態に係わるタービン動翼 1と同様に、ジェットエンジン等のガスタービンエンジンに用いられるタービン部品の一つであって、ガスタービンエンジンの 3の軸心 3cを中心として回転可能である。

[0071] 図 8 (a)及び図 8 (b)に示すように、第 3の実形態に係わるタービン動翼 61は、部品本体としての動翼本体 63を具備しており、この動翼本体 63は、タービン動翼 1における動翼本体 5と同様に、翼 7と、プラットホーム 9と、ダブテール 11とからなっている。なお、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位力動翼本体 63の第 1被処理部になつており、翼 7の翼面全体が、動翼本体 63の第 2被処理部になっている。

[0072] そして、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位、翼面全体には、新規な第 3表面処理方法に基づいて次のような表面処理が施されている。換言すれば、翼 7の前縁 7 aから腹面 7bに亘つた部位、翼面全体には、新規な構成のコートが形成されている。

[0073] 即ち、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位には、硬質の第 1保護コート 65が形成されている。具体的には、第 1保護コート 65は、図 3に示す放電加工機 15及び図 9 (a)に示す電極 67を用い、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位と電極 67との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 67の電極材料或いは該電極材料の反応物質を翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されるものである。

[0074] ここで、電極 67は、第 2の実施形態に係わる電極 53と略同じ構成であって、電極 6 7の先端部は、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位の形状に近似した形状を呈している。

[0075] 一方、電極 67の代わりに、 Siの固形物、 Siの粉末力プレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成される電極 69を用いてもよい。そして、この場合には、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、パルス状の放電を発生させる。なお、電極 69は、圧縮によつて成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えない。

[0076] また、タービン動翼 61は、第 1保護コート 65のカバレッジが 60%以上であって 95% 以下になるように構成されている。なお、第 1保護コート 65のカバレッジは、 90%以上であって 95%以下になるようにすることが望ましい。更に、第 1保護コート 65を形成した後で、第 1保護コート 65の表側には、ピーニング処理が施されている。

[0077] 更に、図 8 (a)及び図 8 (b)に示すように、翼 7の翼面全体には、酸化性のある第 2 保護コートとしてアルミコート 71が第 1保護コート 65を覆うように形成されている。そして、アルミコート 71は、図 9 (b)に示すように、第 1保護コート 65が形成された後に、熱処理炉 73を用いたアルミナィズ処理によって形成されたものである。

[0078] なお、アルミナィズ処理によってアルミコート 71が形成される代わりに、クロマイズ処理によって第 2保護コートとしてのクロムコートが形成されたり、 CVD又は PVDによつて耐酸化性のある第 2保護コートが形成されたりしても差し支えなレ、。また、アルミナィズ処理には、熱処理炉 73を用いないこともある。 [0079] 次に、第 3の実施形態の作用について説明する。

[0080] まず、第 1保護コート 65は放電エネルギーにより形成されるため、第 1保護コート 65 の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、第 1保護コート 65を形成に伴う前処理、及び第 2保護コート 65の形成に伴う後処理をそれぞれ省略することができる。

[0081] また、同じ理由により、放電エネルギーにより形成された第 1保護コート 65と動翼本体 63の母材との境界部分 Bは、組成比が傾斜する構造になっており、第 1保護コート 65と動翼本体 63の母材を強固に結合させることができる。

[0082] 更に、第 1保護コート 65のカバレッジが 60%以上であるため、第 1保護コート 65の硬度を十分に高めて、埃，砂等の衝突による摩耗を十分に抑制することができる。また、第 1保護コート 65のカバレッジが 95%以下であるため、ガスタービンエンジン 3の稼動時における第 1保護コート 65と動翼本体 63の母材との熱膨張差、及び繰り返し応力による伸びの差をある程度許容することができる。

[0083] また、第 1保護コート 65の表側にはピーユング処理が施されているため、第 1保護コート 65の表側に残留圧縮応力を与えることができる。

[0084] 以上の如き、第 3の実施形態によれば、第 1保護コート 65の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、第 1保護コート 65を形成に伴う前処理、及び第 1保護コート 65の形成に伴う後処理をそれぞれ省略できるため、タービン動翼 61の製造に要する製造時間が短くなつて、タービン動翼 61の生産性の向上を容易に図ることができる。

[0085] また、第 1保護コート 65と動翼本体 63の母材を強固に結合させることができるため、第 1保護コート 65が動翼本体 63の母材から剥離し難くなつて、タービン動翼 61の品質が安定する。

[0086] 更に、第 1保護コート 65の硬度を十分に高めて、埃，砂等の衝突による摩耗を十分に抑制しつつ、ガスタービンエンジン 3び稼動時における第 1保護コート 65と動翼本体 63の母材との熱膨張差、及び繰り返し応力による伸びの差をある程度許容できるため、ガスタービンエンジン 3の稼動時に第 1保護コート 65に割れが生じることがほとんどなくなつて、タービン動翼 61の長寿命化を促進することができる。

[0087] また、第 1保護コート 65の表側に残留圧縮応力を与えることができるため、第 1保護コート 65の疲労強度を高めることができ、タービン動翼 61の寿命を伸ばすことができる。

[0088] なお、本発明は、前述の第 3の実施形態の説明に限るものではなぐタービン動翼 61以外のタービン部品における部品本体の被処理部に対して、第 3の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づレ、てな表面処理を施す等、適宜の変更が可能である。

[0089] (第 4の実施形態）

以下、第 4の実施形態について図 1、図 3、図 10、図 11 (a)、図 11 (b)、及び図 11 ( c)を参照して説明する。

[0090] 図 1に示すように、第 4の実施形態に係わるタービン動翼 75は、第 1の実施形態に係わるタービン動翼 1と同様に、ジェットエンジン等のガスタービンエンジン 3に用いられるタービン部品の一つであって、ガスタービンエンジンの 3の軸心 3cを中心として回転可能である。

[0091] また、図 10に示すように、タービン動翼 75は、部品本体としての動翼本体 77を具備しており、この動翼本体 77は、タービン動翼 1の動翼本体 5と同様に、翼 7と、プラットホーム 9と、ダブテール 11とからなっている。なお、翼 7の先端部が、動翼本体 77 の被処理部になっている。

[0092] そして、翼 7の先端部には、後述のように、耐酸化性とアブレイシブ性のある新規な構成のコートが形成されている。換言すれば、第 4の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づいて、翼 7の先端部に対して、表面処理が施されている。

[0093] 即ち、翼 7の先端部には、耐酸化性と熱遮蔽性のあるポーラスな下地コート 79が放電エネルギーにより形成されている。具体的には、下地コート 79は、図 11 (a)に示す下地コート用電極 81及び図 3に示す実施形態に係わる放電加工機 15を用い、電気絶縁性のある液 S中において、翼 7の先端部と電極 81との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 81の電極材料或いは該電極材料の反応物質を翼 7の先端部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものである。なお、電気絶縁性のある液 S中において、パルス状の放電を発生させる代わりに、電気絶縁性のある気中において、パルス状の放電を発生させるようにしても差し支えない。 [0094] ここで、電極 81は、耐酸化金属の粉末からプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成されるものである。なお、電極 81は、圧縮によって成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えない。

[0095] また、電極 81を構成する前記耐酸化金属は、第 1の実施形態に係わる電極 31を構成する前記耐酸化金属と同じである。なお、電極 81の先端部は、翼 7の先端部の形状に近似した形状を呈している。

[0096] 図 10に示すように、下地コート 79の表側には、中間コート 83が放電エネルギーによって形成されており、この中間コート 83は、ガスタービンエンジン 3の稼動時に流動性のある Si〇2に変化可能な SiCと MoSi2のうちの少なくともいずれかを主成分とした複合材料により構成されている。

[0097] 具体的には、中間コート 83は、図 11 (b)に示す中間コート用電極 85及び図 3に示す実施形態に係わる放電加工機 15を用い、電気絶縁性のある液 S中において、下地コート 79と電極 85との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 85の電極材料或レ、は該電極材料の反応物質を下地コ一ト 79の表側に堆積、溶着、及び/又は拡散させることによって形成されたものである。なお、電気絶縁性のある液 S中において、パルス状の放電を発生させる代わりに、電気絶縁性のある気中におレ、て、ノ^レス状の放電を発生させるようにしても差し支えなレ、。

[0098] ここで、電極 85は、前記複合材料の粉末からプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成されるものである。なお、電極 85は、圧縮によって成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えなレ、。また、電極 85の先端部は、翼 7の先端部の形状に近似した形状を呈している。

[0099] 一方、電極 85の代わりに、 Siの固形物、 Siの粉末力、らプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成される電極 87を用いてもよい。そして、この場合には、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、ノ^レス状の放電を発生させる。なお、電極 87は、圧縮によつて成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えない。

[0100] 図 10に示すように、中間コート 83の表側には、アブレイシブ性のある硬質の保護コート 89が放電エネルギーによって形成されており、この保護コート 89は、酸化物系セラミックス、 cBN、前記酸化物系セラミックスと前記耐酸化金属との混合物、或いは cB Nと前記耐酸化金属との混合物により構成されている。

[0101] 具体的には、保護コート 89は、図 11 (c)に示す保護コート用電極 91及び図 3に示す実施形態に係わる放電加工機 15を用い、電気絶縁性のある液 S中において、中間コート 83と電極 91との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 91の電極材料或いは該電極材料の反応物質を中間コート 83の表側に堆積、溶着、及び Z又は拡散させることによって形成されたものである。なお、電気絶縁性のある液 S中において、パルス状の放電を発生させる代わりに、電気絶縁性のある気中におレ、て、ノ^レス状の放電を発生させるようにしても差し支えなレ、。

[0102] ここで、電極 91は、前記酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末、若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末からプレスによる圧縮によって成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成されるものである。なお

、電極 91は、圧縮によって成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によって成形しても差し支えない。

[0103] また、電極 91を構成する前記酸化物系セラミックスは、第 4の実施形態にあっては、イットリア安定化ジノレコニァである力イットリア安定化ジノレコニァ以外の酸化物系セラミックスを用いてもよい。なお、電極 91の先端部は、翼 7の先端部の形状に近似した形状を呈している。

[0104] 図 10に示すように、翼 7の翼面及びプラットホーム 9の流路面 9fには、耐酸化性のある第 2保護コートとしてのアルミコート 93がアルミナィズ処理によって形成されている。なお、アルミコート 93をアルミナィズ処理によって形成する代わりに、耐酸化性のある第 2保護コートとしてクロムコートをクロマイズ処理によって形成されるようにしてもよい。

[0105] 次に、第 4の実施形態の作用について説明する。 [0106] まず、下地コート 79、中間コート 83、及び保護コート 89は放電エネルギーにより形成されるため、保護コート 89等の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、保護コート 89等の形成に伴う前処理、保護コート 89等の形成に伴う後処理をそれぞれ省略すること力 Sできる。

[0107] また、同じ理由により、下地コート 79と動翼本体 77の母材との境界部分 VI、中間コート 83と下地コート 79との境界部分 V2、及び保護コート 89と中間コート 83との境界部分 V3は、それぞれ、組成比が傾斜する構造になっており、保護コート 89と動翼本体 77の母材を下地コート 79及び中間コート 83を介して強固に結合させることができる。

[0108] 更に、翼 7の先端部にポーラスな下地コート 79が形成されているため、ガスタービンエンジン 3の稼動時における動翼本体 77と保護コート 89の熱膨張の差によって生じる応力を緩和して、保護コート 89に割れ等の欠陥が生じることを抑制できると共に、仮に前記欠陥が生じても、前記欠陥が翼 7に伝播することを防ぐことができる。

[0109] また、ガスタービンエンジン 3の稼動中に、中間コート 83を構成する前記複合材料は流動性のある Si〇2に変化するため、 Si〇2、換言すれば、中間コート 83の一部分が下地コート 79の表側の微細孔に侵入し、下地コート 79の表側の通気性がほとんどなくなる。なお、下地コート 79に割れが生じている場合にあっては、中間コート 83の一部分が前記微細孔及び前記割れに侵入する。

[0110] 更に、ポーラスな下地コート 79の熱伝導率が低ぐ下地コート 79の表側に中間コート 83を形成したことによって、タービン動翼 75の熱遮蔽性を高めることができる。

[0111] 以上の如き、第 4の実施形態によれば、保護コート 89等の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、保護コート 89等の形成に伴う前処理、保護コート 89等の形成に伴う後処理をそれぞれ省略できるため、タービン動翼 75の製造に要する製造時間が短くなつて、タービン動翼 61の生産性の向上を容易に図ることができる。

[0112] また、保護コート 89と動翼本体 77の母材を強固に結合させることができるため、保護コート 89が動翼本体 77の母材から剥離し難くなつて、タービン動翼 75の品質が安定する。

[0113] 更に、ガスタービンエンジン 3の稼動中に、 Si〇2が下地コート 79の表側の微細孔に充填され、下地コート 79の表側の通気性がほとんどなくなるため、タービン動翼 75 の耐酸化性を高めて、タービン動翼 75の品質の向上を図ることができる。

[0114] なお、本発明は、前述の第 4の実施形態の説明に限るものではなぐタービン動翼

75以外のタービン部品における部品本体の被処理部に対して、第 4の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づレ、てな表面処理を施す等、適宜の変更が可能である。

[0115] (変形例）

第 4の実施形態の変形例について 12A及び 12Bを参照して説明する。即ち、図 12 (b)に示すように、下地コート 79の表側に中間コート 83が形成される代わりに、保護コート 89の微細孔 89hがガラス状の Si〇2からなる無定形材 97によって塞がれるようにしてもよい。この場合には、保護コート 89を形成した後に、図 12 (a)に示すように保護コート 89の微細孔 89hに Si〇2又は MoSi2の粉末 99を充填して、翼 7の先端部を加熱することにより、粉末 99を無定形材 97に変化させて、保護コート 89 の微細孔 89hを塞ぐものである。なお、 Si〇2又は MoSi2の粉末 99は、液体に混ぜて塗り込まれる。

[0116] なお、第 4の実施形態の変形例においても、前述の第 4の実施形態の作用及び効果と同様の作用及び効果を奏する。

[0117] (第 5の実施形態）

第 5の実施形態について図 1、図 3、図 13、図 14、図 15 (a)、図 15 (b)、図 16 (a)、及び図 16 (b)を参照して説明する。

[0118] 図 1及び図 13に示すように、第 5の実施形態に係わるタービン動翼 99は、ガスタービンエンジン 3又は蒸気タービンエンジン 101に用いられる翼部品の一つであって、ガスタービンエンジン 3の軸心 3c又は蒸気タービン 101の軸心 101cを中心として回転可能である。

[0119] 図 14に示すように、第 5の実形態に係わるタービン動翼 99は、部品本体としての動翼本体 103を具備しており、この動翼本体 103は、第 1の実施形態に係わるタービン動翼 1における動翼本体 5と同様に、翼 7と、プラットホーム 9と、ダブテール 11とからなっている。なお、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位、及びプラットホーム 9の流路面 9fが、動翼本体 103の被処理部になっている。

[0120] そして、第 5の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づいて、翼 7の前縁 7a 力腹面 7bに亘つた部位、プラットホーム 9の流路面 9fに対して、耐エロージョン性を確保するような表面処理が施されている。換言すれば、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位、プラットホーム 9の流路面 9fには、新規な構成からなるコートが形成されている。

[0121] 即ち、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位、及びプラットホーム 9の流路面 9fには、耐エロージョン性のある硬質の保護コート 105が放電エネルギーによって形成されている。

[0122] 具体的には、保護コート 105の大部分は、図 15 (a)及び図 15 (b)に示す電極 107 及び図 3に示す実施形態に係わる放電加工機 15を用い、電気絶縁性のある液 S中において、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位と電極 107との間に、プラットホーム 9の流路面 9fの腹側部分と電極 107との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 107の電極材料或いは該電極材料の反応物質を翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位とプラットホーム 9の流路面 9fの腹側部分に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されるものである。なお、電気絶縁性のある液 S中において、ノ^レス状の放電を発生させる代わりに、電気絶縁性のある気中におレ、て、ノ^レス状の放電を発生させるようにしても差し支えなレ、。

[0123] 更に、保護コート 105の残りの部分は、図 16 (a)及び図 16 (b)に示す電極 109及び図 3に示す実施形態に係わる放電加工機 15を用レ、、電気絶縁性のある液 S中において、プラットホーム 9の流路面 9fの背側部分と電極 109との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、電極 109の電極材料或いは該電極材料の反応物質をプラットホーム 9の流路面 9fに堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されるものである。

[0124] ここで、電極 107. 109は、第 2の実施形態に係わる電極 53と同じ構成からなる電極である。なお、電極 107の先端部は、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位の形状に近似した形状を呈してあって、電極 109の先端部は、翼 7の背面 7cの形状に近似した形状を呈している。 [0125] また、電極 107. 109の代わりに、 Siの固形物、 Siの粉末力プレスによる圧縮によつて成形した成形体、或いは真空炉等によって加熱処理した前記成形体により構成される電極 111. 113を用いてもよい。そして、この場合には、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、パルス状の放電を発生させる。なお、電極 111 . 113は、圧縮によって成形する代わりに、泥漿、 MIM (Metal Injection Molding)、溶射等によつて成形しても差し支えなレ、。

[0126] 更に、保護コート 105を形成した後で、保護コート 105の表側には、ピーユング処理が施されている。なお、ピーユング処理の具体的な態様は、ショットを用いたショットピ一ユング処理、レーザ光を用いたレーザピーユング処理がある。

[0127] 次に、第 5の実施形態の作用について説明する。

[0128] まず、保護コート 105は放電エネルギーにより形成されるため、保護コート 105の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、保護コート 105を形成に伴う前処理、及び保護コート 105の形成に伴う後処理をそれぞれ省略することができる。

[0129] また、同じ理由により、放電エネルギーにより形成された保護コート 105と動翼本体

103の母材との境界部分 Bは、組成比が傾斜する構造になっており、保護コート 105 と動翼本体 103の母材を強固に結合させることができる。

[0130] 更に、保護コート 105の表側にはピーニング処理が施されているため、保護コート 1 05の表側に残留圧縮応力を与えることができる。

[0131] 以上の如き、第 5の実施形態によれば、保護コート 105の範囲を放電が生じる範囲に限定することができ、保護コート 105を形成に伴う前処理、及び保護コート 105の形成に伴う後処理をそれぞれ省略できるため、タービン動翼 99の製造に要する製造時間が短くなつて、タービン動翼 99の生産性の向上を容易に図ることができる。

[0132] また、保護コート 105と動翼本体 103の母材を強固に結合させることができるため、保護コート 105が動翼本体 103の母材から剥離し難くなつて、タービン動翼 99の品質が安定する。

[0133] 更に、保護コート 105の表側に残留圧縮応力を与えることができるため、保護コート

105の疲労強度を高めることができ、タービン動翼 99の寿命を伸ばすことができる。

[0134] なお、本発明は、前述の第 5の実施形態の説明に限るものではなぐタービン動翼 99以外の翼部品における部品本体の被処理部、或いは翼部品以外の金属部品における部品本体の被処理部に対して、第 5の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づレ、てな表面処理を施す等、適宜の変更が可能である。

[0135] (変形例）

次に、第 5の実施形態の変形例について図 17を参照して説明する。

[0136] 図 1及び図 13に示すように、第 5の実施形態の変形例に係わるタービン動翼 115 は、タービン動翼 99と同様に、ガスタービンエンジン 3又は蒸気タービンエンジン 10 1に用いられる翼部品の一つであって、ガスタービンエンジン 3の軸心 3c又は蒸気タ一ビン 101の軸心 101cを中心として回転可能である。

[0137] また、図 17に示すように、第 5の実施形態の変形例に係わるタービン動翼 115は、部品本体としての動翼本体 117を具備しており、この動翼本体 117は、第 1の実施形態の変形例に係わるタービン動翼 37と同様に、翼 7と、プラットホーム 9と、ダブテーノレ 11と、シュラウド 41とからなっている。なお、翼 7の前縁 7aから腹面 7bに亘つた部位、及びプラットホーム 9の流路面 9f、シュラウド 41の流路面 41fが、動翼本体 117の被処理部になっている。

[0138] そして、第 5の実施形態に係わる新規な表面処理方法に基づいて、翼 7の前縁 7a 力腹面 7bに亘つた部位、プラットホーム 9の流路面 9f、及びシュラウド 41の流路面 41fには、耐エロージョン性のある硬質の高硬度コート 119が形成されている。

[0139] なお、第 5の実施形態の変更例においても、前述の第 5の実施形態の作用及び効果と同様の効果を奏する。

[0140] 以上のように、本発明をレ、くつかの好ましい実施形態により説明したが、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

[0141] また、 2003年 6月 11曰に曰本国特許庁に出願された特願 20003—167068号の内容、 2004年 3月 24曰〖こ曰本国特許厅 ίこ出願された特願 20004—088033号の内容、 2004年 3月 24曰〖こ曰本国特許厅 ίこ出願された特願 20004—088031号の内容、 2003年 6月 10曰に曰本国特許厅に出願された特願 20003—165403号の内容は、参照により本願の内容に揷入されたものとする。

Claims

請求の範囲

[1] ガスタービンエンジンに用いられ、かつ前記ガスタービンエンジンの軸心を中心として回転可能なタービン部品であって、

部品本体と；

前記部品本体の被処理部に形成され、耐酸化性及びアブレイシブ性のある保護コートと；を具備しており、

前記保護コートは、耐酸化金属の粉末とセラミックスの粉末を混合した混合材料の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用レ、、電気絶縁性のある液中または気中において、前記電極と前記部品本体の前記被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたことを特徴とするタービン部品。

[2] 前記耐酸化金属は、 NiCr合金、 M-CrAlYのうちいずれ力 1種の材料または 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 1に記載のタービン部品。

[3] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2

、 A1203、 Zr〇2_Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 4種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載のタービン部品。

[4] 前記保護コートの表側にピーユング処理が施されていることを特徴とする請求項 1 力、ら請求項 3のうちのいずれかの請求項に記載のタービン部品。

[5] ガスタービンエンジンの部品でかつ前記ガスタービンエンジンの軸心を中心として回転可能なタービン部品を製造するためのタービン部品の製造方法であって、鍛造または铸造によって部品本体の大部分を成型し、機械加工によって前記部品本体の残りの部分を形成する本体成形工程と；

前記本体成形工程が終了した後に、耐酸化金属の粉末とセラミックスの粉末を混合した混合材料の粉末から圧縮した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記電極と前記部品本体の被処理部との間にノ^レス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させて、耐酸化性及びアブレイシブ性のある保護コートを形成するコート形成工程と；

を具備したことを特徴とするタービン部品の製造方法。

[6] 前記耐酸化金属は、 NiCr合金、 M_CrAlYのうちいずれ力、 1種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 5に記載のタービン部品の製造方法。

[7] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2

、 A1203、 Zr〇2_Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 4種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 5又は請求項 6に記載のタービン部品の製造方法。

[8] 前記コート形成工程が終了した後に、前記保護コートの表側にピーユング処理を施すピーユング工程と；

を具備してなることを特徴とする請求項 5から請求項 7のうちのいずれかの請求項に記載のタービン部品の製造方法。

[9] 前記タービン部品はタービン動翼であることを特徴とする請求項 5から請求項 8のうちのいずれかの請求項に記載にタービン部品の製造方法。

[10] ガスタービンエンジンに用いられかつ前記ガスタービンエンジンの軸心を中心として回転可能なタービン部品の構成要素である部品本体の被処理部に対して、耐酸化性と耐アブレイシブ性を確保するような表面処理を施すための表面処理方法であつて、

耐酸化金属の粉末とセラミックスの粉末を混合した混合材料の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記電極と前記部品本体の前記被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び Z 又は溶着させて、耐酸化性及びアブレイシブ性のある保護コートを形成することを特徴とする表面処理方法。

[11] 前記耐酸化金属は、 NiCr合金、 M_CrAlYのうちいずれ力、 1種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 10に記載の表面処理方法。

[12] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2

、 A1203、 Zr02-Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 1種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 10又は請求項 11に記載の表面処理方法。

[13] 前記保護コートを形成した後に、前記保護コートの表側にピーユング処理を施すことを特徴とする請求項 10から請求項 12のうちのいずれかの請求項に記載の表面処理方法

[14] 前記タービン部品はタービン動翼であることを特徴とする請求項 10から請求項 13 のうちのいずれかの請求項に記載に表面処理方法。

[15] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品であって、

部品本体と；

前記部品本体における第 1被処理部に形成され、アブレイシブ性又は耐ェロージョン性のある硬質の第 1保護コートと；

前記部品本体における前記第 1被処理部を含む第 2被処理部に前記第 1保護コートを覆うように形成され、耐酸化性のある第 2保護コートと；を具備しており、

前記第 1保護コートは、金属の粉末、金属の化合物の粉末、セラミックスの粉末のうちいずれか 1種の材料の粉末又は 2種以上の混合材料の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、前記部品本体の前記第 1被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記第 1被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたことを特徴とするタービン部品。

[16] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2 、 A1203、 Zr〇2_Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 4種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 15に載のタービン部品。

[17] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品であって、

部品本体と；

前記第 1保護コートは、 Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、前記部品本体の前記第 1被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記第 1被処理部に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって形成されたことを特徴とするタービン部品。

[18] 前記耐酸化コートは、アルミナィズ処理、クロマイズ処理 CVD、又は PVDによって形成されたことを特徴とする請求項 15から請求項 17のうちのいずれかの請求項に記載のタービン部品。

[19] 前記第 1保護コートのカバレッジが 60%以上であって 95%以下になるように構成されたことを特徴とする請求項 15から請求項 18のうちのいずれかの請求項に記載のタ一ビン部品。

[20] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品の構成要素である部品本体に対して、表面処理を施すための表面処理方法であって、

金属の粉末、金属の化合物の粉末、セラミックスの粉末のうちいずれ力 1種の材料の粉末又は 2種以上の混合材料の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、前記部品本体の第 1被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記第 1被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、アブレイシブ性又は耐ェロージヨン性のある硬質の第 1保護コートを形成し、

前記部品本体における前記第 1被処理部を含む第 2被処理部に、耐酸化性のある第 2保護コートをアルミナィズ処理、クロマイズ処理、 CVD、又は PVDによって前記第 1保護コートを覆うように形成することを特徴とする表面処理方法。

[21] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2 、 A1203、 Zr02-Y、 ZrC、 VC、 B4Cのいずれ力 1種の材料又は 2種以上を混合材料であることを特徴とする請求項 20に記載の表面処理方法。

[22] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品の構成要素である部品本体に対して、表面処理を施すための表面処理方法であって、

Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記部品本体の第 1被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギ一により、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体に前記第 1被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、アブレイシブ性又は耐エロージョン性のある硬質の第 1保護コートを形成し、

[23] 前記第 1保護コートのカバレッジが 60%以上であって 95%以下になるように形成することを特徴とする請求項 20から請求項 22のうちのいずれか請求項に記載の表面処理方法。

[24] 前記タービン部品は、タービン動翼であって、前記第 1被処理部は、前記部品本体としての動翼本体における翼の先端部であって、前記第 2被処理部位は、前記翼の翼面全体であることを特徴とする請求項 20から請求項 23のうちのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。

[25] 前記タービン部品は、タービン動翼であって、前記第 1被処理部は、前記部品本体としての動翼本体における翼の前縁から腹面に亘つた部位であって、前記第 2被処理部は、前記翼の翼面全体であることを特徴とする請求項 20から請求項 24のうちのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。

[26] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品であって、

部品本体と；

前記部品本体の被処理部に放電エネルギーにより形成され、耐酸化性と熱遮蔽性のあるポーラスな下地コートと；前記下地コートの表側に放電エネルギーにより形成され、前記ガスタービンェンジンの稼動時に流動性のある Si〇2に変化可能な SiCと MoSi2のうち少なくともいずれかを主成分とした複合材料により構成された中間コートと；

前記中間コートの表側に放電エネルギーにより形成され、酸化物系セラミックス、 c BN、前記酸化物系セラミックスと前記耐酸化金属との混合物、或いは cBNと前記耐酸化金属との混合物により構成され、アブレイシブ性、耐エロージョン性、又は耐酸化性のある硬質の保護コートと；

を具備したことを特徴とするタービン部品。

前記下地コートは、耐酸化性のある酸化金属の粉末から成形した成形体、若しくは加熱処理した前記成形体により構成される下地コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記部品本体の前記被処理部と前記下地コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記下地コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものであって、前記中間コートは、前記複合材料の粉末から成形した成形体若しくは加熱処理した前記成形体により構成される中間コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記下地コートと前記中間コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記中間コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記下地コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものであって、

前記保護コートは、前記酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末、若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される保護コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記中間コートと前記保護コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記保護コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記中間コートの表側に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって形成されたものであることを特徴とする請求項 26に記載のタービン部品。 [28] 前記下地コートは、耐酸化金属の粉末から成形した成形体、若しくは加熱処理した前記成形体により構成される下地コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中におレ、て、前記部品本体の前記被処理部と前記第 1電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記下地コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び /又は溶着させることによって形成されたものであって、

前記中間コートは、 Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される中間コート用電極を用い、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中におレ、て、前記下地コートと前記中間コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記中間コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を、前記下地コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものであって、

前記保護コートは、前記酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末、若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される保護コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記中間コートと前記保護コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記保護コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記中間コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものであることを特徴とする請求項 26に記載のタービン部品。

[29] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品であって、

部品本体と；

前記部品本体の被処理部に放電エネルギーにより形成され、耐酸化性と熱遮蔽性のある下地コートと；

前記下地コートの表側に放電エネルギーにより形成され、酸化物系セラミックス或いは前記酸化物系セラミックスと前記耐酸化金属との混合物により構成され、微細孔がガラス状の Si〇2からなる無定形材によって塞がれてあって、アブレイシブ性、耐ェロージヨン性、又は耐酸化性のある硬質の保護コートと；を具備したことを特徴とするタービン部品。

[30] 前記下地コートは、耐酸化金属の粉末から成形した成形体、若しくは加熱処理した前記成形体により構成される下地コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記部品本体の前記被処理部と前記下地コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記下地コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものであって、

前記保護コートは、前記酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末、若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される保護コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記下地コートと前記保護コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記保護コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記下地コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたものであることを特徴とする請求項 29に記載のタービン部品。

[31] 前記耐酸化金属は、 M-CrAlY、 NiCr合金のうちいずれ力 1種の金属又は 2種以上の金属であって、前記酸化物系セラミックスは、イットリア安定化ジルコニァであることを特徴とする請求項 26から請求項 30のうちのいずれかの請求項に記載のタービン部品。

[32] ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品の構成要素である部品本体の被処理部に対して、表面処理するための表面処理方法であって、

耐酸化金属の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される下地コート用電極を用レ、、電気絶縁性のある液中または気中において、前記部品本体の前記被処理部と前記下地コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記下地コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって、耐酸化性と熱遮蔽性のあるポーラスな下地コートを形成し、

SiCと MoSi2のうち少なくともいずれかを主成分とした複合材料の粉末力成形した成形体若しくは加熱処理した前記圧粉体により構成される中間コート用電極を用レ、、電気絶縁性のある液中または気中において、前記下地コートと前記中間コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記中間コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記下地コートの表側に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって、前記ガスタービンエンジンの稼動中に流動性を有する Si〇2に変化可能な中間コートを形成し、

酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される保護コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記中間コートと前記保護コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記保護コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記第 2 保護コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、アブレイシブ性、耐エロージョン性、又は熱遮蔽性のある硬質の保護コートを形成することを特徴とする表面処理方法。

ガスタービンエンジンに用いられるタービン部品の構成要素である部品本体の被処理部に対して、表面処理するための表面処理方法であって、

耐酸化金属の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される下地コート用電極を用レ、、電気絶縁性のある液中または気中において、前記部品本体の前記被処理部と前記下地コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記下地コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって、耐酸化性と熱遮蔽性のある下地コートを形成し、

Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される中間コート用電極を用い、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中におレ、て、前記下地コートと前記中間コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記中間コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を、前記第下地コートの表側に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって、前記ガスタービンエンジンの稼動中に流動性を有する Si〇2に変化可能な中間コートを形成し、

酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末、若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される保護コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記中間コートと前記保護コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギ一により、前記保護コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記中間コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、アブレイシブ性、耐エロージョン性、又は耐酸化性のある硬質の保護コートを形成することを特徴とする表面処理方法。

耐酸化金属の粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される下地コート用電極を用レ、、電気絶縁性のある液中または気中において、前記部品本体の前記被処理部と前記下地コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより、前記下地コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、前記部品本体の前記被処理部に耐酸化性と熱遮蔽性のあるポーラスな下地コートを形成し、

酸化物系セラミックスの粉末、 cBNの粉末、前記酸化物系セラミックスの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末、若しくは cBNの粉末と前記耐酸化金属の粉末との混合粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される保護コート用電極を用い、電気絶縁性のある液中または気中において、前記下地コートと前記保護コート用電極との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギ一により、前記保護コート用電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記下地コートの表側に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、アブレイシブ性、耐エロージョン性、又は耐酸化性のある硬質の保護コートを形成し、更に、前記保護コートの微細孔に Si〇2又は MoSi2の粉末を充填して、前記部品本体の前記被処理部を加熱することにより、 Si〇2又は MoSi2の粉末をガラス状の Si 02にからなる無定形材に変化させて、前記保護コートの微細孔を Si〇2によって塞ぐことを特徴とする表面処理方法。

[35] 前記耐酸化金属は、 M_CrAlY、 NiCr合金のうちいずれ力、 1種の金属又は複数種の金属であって、前記酸化物系セラミックスはイットリア安定化ジルコユアであることを特徴とする請求項 32から請求項 34のうちのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。

[36] 請求項 1から請求項 4、請求項 15から請求項 19、請求項 26から請求項 31のうちのいずれかの請求項に記載のタービン部品を具備したことを特徴とするガスタービンェンジン。

[37] 部品本体と；

前記部品本体の被処理部に形成され、耐エロージョン性のある硬質の保護コートと；を具備しており、

前記保護コートは、金属の粉末又は金属化合物の粉末とセラミックスの粉末を混合して成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い

、電気絶縁性のある液中又は気中において、前記部品本体における前記所定の部位と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体における前記所定の部位に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたことを特徴とする金属部品。

[38] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2 、 A1203、 Zr〇2_Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 4種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 37に記載の金属部品。

[39] 部品本体と；

この部品本体の被処理部に形成され、 SiCにより構成され、耐エロージョン性のある硬質の保護コートと；を具備しており、

前記保護コートは、 Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、前記部品本体の前記被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び Z又は溶着させることによって形成されたことを特徴とする金属部品。

[40] 前記保護コートの表側にピーユング処理が施されていることを特徴とする請求項 37 力請求項 39のうちのいずれかの請求項に記載の金属部品。

[41] ガスタービンエンジン又は蒸気タービンエンジンに用いられる翼部品であって、部品本体と；

、電気絶縁性のある液中又は気中において、前記部品本体における前記所定の部位と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体における前記所定の部位に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたことを特徴とする翼部品。

[42] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2 、 A1203、 Zr02-Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 1種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 41に記載の翼部品。

[43] ガスタービンエンジン又は蒸気タービンエンジンに用いられる翼部品であって、部品本体と；

前記部品本体の被処理部に形成され、 SiCにより構成され、耐エロージョン性のある硬質の保護コートと；を具備しており、

前記高硬度コートは、 Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、前記部品本体の前記被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって形成されたことを特徴とする翼部品。

[44] 前記高硬度コートの表側にピーユング処理が施されていることを特徴とする請求項 41から請求項 43のうちのいずれかの請求項に記載の翼部品。

[45] 請求項 41から請求項 44のうちのいずれかの請求項に記載の翼部品を具備したことを特徴とするガスタービンエンジン。

[46] 請求項 41から請求項 44のうちのいずれかの請求項に記載の翼部品を具備したことを特徴とする蒸気タービンエンジン。

[47] 金属部品の構成要素である部品本体の被処理部に対して、耐エロージョン性を確保するような表面処理を施すための表面処理方法であって、

金属の粉末又は金属化合物の粉末とセラミックスの粉末を混合して成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、電気絶縁性のある液中又は気中において、前記部品本体の前記被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体の前記被処理部に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、耐エロージョン性のある硬質の保護コートを形成することを特徴とする表面処理方法。

[48] 前記セラミックスは、 cBN、 TiC、 TiN、 TiAlN、 TiB2、 WC、 SiC、 Si3N4、 Cr3C2 、 A1203、 Zr02-Y、 ZrC、 VC、 B4Cのうちいずれ力 1種の材料又は 2種以上の混合材料であることを特徴とする請求項 47に記載の表面処理方法。

[49] 金属部品の構成要素である部品本体の被処理部に対して、耐エロージョン性を確保するような表面処理を施すための表面処理方法であって、

Siの固形物、 Siの粉末から成形した成形体、或いは加熱処理した前記成形体により構成される電極を用い、アルカン炭化水素を含む電気絶縁性のある液中において、前記部品本体の前記被処理部と前記電極との間にパルス状の放電を発生させて、その放電エネルギーにより、前記電極の電極材料或いは該電極材料の反応物質を前記部品本体における前記所定の部位に堆積、拡散、及び/又は溶着させることによって、耐エロージョン性のある硬質の保護コートを形成することを特徴とする表面処理方法。

[50] 前記保護コートを形成した後に、前記保護コートの表側にピーニング処理を施すことを特徴とする請求項 47から請求項 49のうちのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。

[51] 前記金属部品は、ガスタービンエンジンに又は蒸気タービンエンジン用いられる翼部品であることを特徴とする請求項 47から請求項 50のうちのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。