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Ni基金属間化合物合金の溶射皮膜、溶射皮膜被覆部材および溶射皮膜の製造方法

国内特許コード P150012118
掲載日 2015年7月2日
出願番号 特願2014-170603
公開番号 特開2015-063752
出願日 平成26年8月25日(2014.8.25)
公開日 平成27年4月9日(2015.4.9)
優先権データ
  • 特願2013-175624 (2013.8.27) JP
発明者
  • 高杉 隆幸
  • 金野 泰幸
  • 沖 幸男
出願人
  • 公立大学法人大阪府立大学
  • 学校法人近畿大学
発明の名称 Ni基金属間化合物合金の溶射皮膜、溶射皮膜被覆部材および溶射皮膜の製造方法
発明の概要 【課題】本発明は、優れた高温強度と硬さ特性および優れた耐酸化性を有する溶射皮膜を提供する。
【解決手段】本発明の溶射皮膜は、金属粉末を溶射することにより形成された合金皮膜であって、69~82原子%のNiを含む合計100原子%の合金組成を有するNi基金属間化合物合金を含むことを特徴とする。また、本発明の溶射皮膜は、L12相とD022相からなるラメラ組織、又は初析L12相と(L12相+D022相)共析組織とからなる2重複相組織、不規則固溶体相を有する金属組織、L12単相組織、又はL12相中に第二相が分散した金属組織を有することが好ましい。
【選択図】図25
従来技術、競合技術の概要



防錆、防食、耐熱、耐食、耐摩耗、肉盛などの目的で、基材上に溶射皮膜を形成することが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。

溶射皮膜は、溶射材料を加熱により溶融又は軟化させ、溶融又は軟化した溶射材料を基材に衝突させることにより形成される。このため、溶射皮膜は、皮膜形成速度が速く、様々な種類の基材上に形成できることなどの利点を有する。また、基材上に溶射皮膜を形成することにより、基材が高温物質や腐食性物質に直接接触することを防止することができ、基材の変質、変形、腐食、摩耗などを防止することができる。

また、溶射皮膜には、その目的に応じて、防錆性、防食性、耐熱性、耐食性、耐摩耗性などが求められる。

一方、高温強度特性や耐酸化性、軽量性に優れたNi基金属間化合物合金が知られている(例えば、特許文献3、4参照)。この合金は主に鋳造により作製されている。

産業上の利用分野



本発明は、Ni基金属間化合物合金の溶射皮膜、溶射皮膜被覆部材および溶射皮膜の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属粉末を溶射することにより形成された合金皮膜であって、
69~82原子%のNiと、5~13原子%のAlと、9.5~17.5原子%のVとを含む合計100原子%の合金組成を有するNi基金属間化合物合金を含むことを特徴とする溶射皮膜。

【請求項2】
前記Ni基金属間化合物合金は、L12相とD022相からなるラメラ組織、又は初析L12相と(L12相+D022相)共析組織とからなる2重複相組織を有する請求項1に記載の溶射皮膜。

【請求項3】
前記合金組成は、69~78原子%のNiと、5~13原子%のAlと、9.5~17.5原子%のVと、1~4.5原子%のNbおよび3~6原子%のTaのいずれか一方と、不可避不純物とからなる請求項1又は2に記載の溶射皮膜。

【請求項4】
金属粉末を溶射することにより形成された合金皮膜であって、
69~82原子%のNiと、7.5~12.5原子%のSiと、4.5~11.5原子%のTiとを含む合計100原子%の合金組成を有するNi基金属間化合物合金を含む溶射皮膜。

【請求項5】
前記合金組成は、69~82原子%のNiと、7.5~12.5原子%のSiと、4.5~8.0原子%のTiと、2~6原子%のTaとを含む請求項4に記載の溶射皮膜。

【請求項6】
前記Ni基金属間化合物合金は、不規則固溶体相を有する金属組織、L12単相組織、又はL12相中に第二相が分散した金属組織を有する請求項4又は5に記載の溶射皮膜。

【請求項7】
前記Ni基金属間化合物合金は、前記Ni基金属間化合物合金中の前記合金組成の金属の総重量に対して5~500重量ppmのBを含む請求項1~6のいずれか1つに記載の溶射皮膜。

【請求項8】
請求項1~3のいずれか1つに記載の溶射皮膜と、基材とを備え、
前記溶射皮膜は、前記基材上に金属粉末を溶射することにより形成され、
前記Ni基金属間化合物合金は、L12相を有する金属組織を有し、
前記溶射皮膜と前記基材との界面近傍における前記L12相は、前記溶射皮膜の他の部分の前記L12相に比べ微細化されている溶射皮膜被覆部材。

【請求項9】
69~82原子%のNiと5~13原子%のAlと9.5~17.5原子%のVとを含む合計100原子%の組成、および69~82原子%のNiと7.5~12.5原子%のSiと4.5~11.5原子%のTiとを含む合計100原子%の組成のうちいずれか一方の組成を有する金属粉末を基材に溶射し、前記基材の表面上に合金皮膜を形成する工程を含む溶射皮膜の製造方法。

【請求項10】
前記合金皮膜を形成する工程は、プラズマ溶射により前記合金皮膜を形成する工程である請求項9に記載の製造方法。

【請求項11】
溶射により形成された前記合金皮膜を800℃以上1350℃以下の温度で熱処理する工程をさらに含む請求項9又は10に記載の製造方法。

【請求項12】
前記基材の表面上に形成した前記合金皮膜を前記基材から分離し溶射成形体を形成する工程をさらに含む請求項9~11のいずれか1つに記載の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014170603thum.jpg
出願権利状態 公開
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