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パック・セメンテーション法

国内特許コード P08A013764
掲載日 2008年9月26日
出願番号 特願2005-306932
公開番号 特開2007-113081
登録番号 特許第4943687号
出願日 平成17年10月21日(2005.10.21)
公開日 平成19年5月10日(2007.5.10)
登録日 平成24年3月9日(2012.3.9)
発明者
  • 木村 隆
  • 橋本 健紀
  • ガオ・コウウェイ
  • チャオ・リジイエ
出願人
  • 独立行政法人物質・材料研究機構
発明の名称 パック・セメンテーション法
発明の概要


【課題】通常の電気炉や排気装置を用いることが可能な蒸着室や排気装置や設備が安価で再現性と効率性が良好な新しいパック・セメンテーション法を提供する。
【解決手段】パック・セメンテーション用粉末およびパック・セメンテーション用粉末の蒸着温度より低い温度で焼結を開始する微細粉末で被覆された金属系基材を10-4Pa以
下の低真空度で5~20時間加熱することにより微細粉末をパック・セメンテーション用粉末の蒸着開始温度以下の温度で焼結させて蒸着領域と周囲部を隔離して遮断した状態でパック・セメンテーションを行う。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


金属系基材の表面を改質してさらに高機能な用途に利用することは一般的に行われているが、このような金属系材料の表面を改質して耐酸化性や耐摩耗性を向上させる方法としては用途や材料の特質に応じて、適合元素添加法、電着法、サンドブラスト法、物理的蒸着法および化学的蒸着法等の種々の方法が知られている(たとえば、特許文献1~4)。



このうち化学的蒸気堆積法(Chemical Vaporization Deposition)の一種であるパ
ック・セメンテーション法は湾曲曲面を有するタービンブレードや各種部材を一体成型されたタービン用コンプレッサー・ロータなど複雑形状を有する金属系材料の表面改質法として広く応用されている。しかしながら、従来から行われているパック・セメンテーション法はパック・セメンテーション処理用の容器内に閉じ込められた雰囲気ガスが拡散して基材やパック・セメンテーション処理用粉末内部と絶えず反応してパック・セメンテーション処理を妨げる原因となる。このためパック・セメンテーション処理を行う雰囲気ガスの圧力を減少して高真空状態を保持する必要があり常時10-4Pa以上の真空状態を保持することが要求されるため、パック・セメンテーション法における蒸着室は加熱可能な金属製の大容量・高真空の排気装置が必要となり高額な設備費用が不可欠であるとされていた。また、容器内から発生する蒸発気体が基材やパック・セメンテーション処理用粉末内部を汚染するため蒸発気体を発生する容器を使用することができずパック・セメンテーション処理に使用する器具も制限されていた。

【特許文献1】: 特開2005-082828号公報

【特許文献2】: 特開2005-082824号公報

【特許文献3】: 特開2004-337908号公報

【特許文献4】: 特開平11-092822号公報

産業上の利用分野


この出願の発明は、金属系材料の耐酸化性や耐摩耗性の向上に不可欠な耐熱材料の表面を化学的蒸気堆積法で被覆するパック・セメンテーション法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
パックセメンテーション法による表面改質で、被覆材としてL1型AlTi粉末を使用し、γ-TiAl基合金表面が被膜されていることを特徴とするTiAl基合金。

【請求項2】
請求項1に記載の被覆されたTiAl基合金の製造方法であって、
基材にγ-TiAl基合金を用い、
前記基材表面周囲に、被覆材の75-107μmの粒径範囲のL1型AlTi、反応制御材及び焼結防止材の45-75μmの粒径範囲のAlの混合粉を配し、
更に、前記混合粉の周囲に45μm以下の粒径のL1型AlTi微細粉末を配し
真空中で、1000~1200℃の温度範囲で、5時間以上保持することを特徴とする被覆されたTiAl基合金の製造方法。

【請求項3】
請求項2に記載の被覆されたTiAl基合金の製造方法であって、熱処理を2×10-4~5×10-4Paの真空中で行うことを特徴とする被覆されたTiAl基合金の製造方法。
産業区分
  • 表面処理
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
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