JPH022944B2 - - Google Patents
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- JPH022944B2 JPH022944B2 JP56071927A JP7192781A JPH022944B2 JP H022944 B2 JPH022944 B2 JP H022944B2 JP 56071927 A JP56071927 A JP 56071927A JP 7192781 A JP7192781 A JP 7192781A JP H022944 B2 JPH022944 B2 JP H022944B2
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- sealing material
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車用ガスタービン等の熱交換器に
用いられるシール材の製造方法に関する。
用いられるシール材の製造方法に関する。
現在、米国のエネルギー庁等ではトラツクない
し乗用車用ガスタービンの研究、開発が鋭意進め
られている。これ等のガスタービンでは燃費、熱
効率の点からタービン入口温度を出来るだけ高く
取ることが望ましく、この為に熱交換器にはハニ
カム状のセラミツクスコアが使用されることが必
須である。
し乗用車用ガスタービンの研究、開発が鋭意進め
られている。これ等のガスタービンでは燃費、熱
効率の点からタービン入口温度を出来るだけ高く
取ることが望ましく、この為に熱交換器にはハニ
カム状のセラミツクスコアが使用されることが必
須である。
ところが、熱交換器はその左右に低温・高圧及
び高温・低圧のガスが出入りする構造になつてい
る為に、この２つの領域を完全にシールする必要
があり、ここに使用されるシール材の性能が熱交
換器の寿命及び性能を決定すると云つても過言で
はない。
び高温・低圧のガスが出入りする構造になつてい
る為に、この２つの領域を完全にシールする必要
があり、ここに使用されるシール材の性能が熱交
換器の寿命及び性能を決定すると云つても過言で
はない。
従来、シール材の製造方法としては極く大雑把
に云つて下記の２通りの方法があつた。
に云つて下記の２通りの方法があつた。
(1) 例えば、Inco601合成母材にNi―CrやNi―
Cr―Alのような粉末をアンダー・コートとし
て溶射し、その上に摺動特性の優れたNiOと
CaF2とから成る粉末を溶射する方法。
Cr―Alのような粉末をアンダー・コートとし
て溶射し、その上に摺動特性の優れたNiOと
CaF2とから成る粉末を溶射する方法。
(2) 例えば、NiOとCaF2とから成る粉末を一枚
物として成型・焼結する方法。
物として成型・焼結する方法。
ここに、(1)の方法においては、溶射中にCaF2
の一部が焼失して初期のNiOとCaF2との混合組
成にならなかつたり、溶射皮膜中でNiOとCaF2
とが均一に分散しない場合が多く、安定した摺動
特性が得られないことが多かつた。又、溶射その
ままでは表面の凹凸が著しく、実用に供するには
研磨する必要があり、これがコスト・アツプの一
因でももあつた。
の一部が焼失して初期のNiOとCaF2との混合組
成にならなかつたり、溶射皮膜中でNiOとCaF2
とが均一に分散しない場合が多く、安定した摺動
特性が得られないことが多かつた。又、溶射その
ままでは表面の凹凸が著しく、実用に供するには
研磨する必要があり、これがコスト・アツプの一
因でももあつた。
次に、(2)の方法においては、焼結で製作する関
係上、余り大きな寸法のものは製作が困難であつ
たり、焼結に非常に高温を必要とする為高価であ
ると云う欠点があつた。
係上、余り大きな寸法のものは製作が困難であつ
たり、焼結に非常に高温を必要とする為高価であ
ると云う欠点があつた。
また、従来、以上の様な目的にかなうシール材
としては例えば80〜85wt％NiO、20〜15wt％
CaF2の組成を持つ溶射皮膜が500℃以上の高温で
相手材をセラミツクスとした時、優れた摺動特性
を保持するとされており、更に溶射する際に
CaF2でNiOの粉末をコーテイングしたものを用
いると、更に摺動特性が改善されると云われてい
る。（G.D.Moore，J.E.Riffer Jr.；J.Vac.Sci.
Technol.Vol.11，（’74），No.４）しかし、この
コーテイング粉末の製造は非常に高価であり、通
常の溶射皮膜では先に述べた様な欠点を保持して
いることから、これ等の欠点を改善しようと試み
た結果、本発明が完成した次第である。
としては例えば80〜85wt％NiO、20〜15wt％
CaF2の組成を持つ溶射皮膜が500℃以上の高温で
相手材をセラミツクスとした時、優れた摺動特性
を保持するとされており、更に溶射する際に
CaF2でNiOの粉末をコーテイングしたものを用
いると、更に摺動特性が改善されると云われてい
る。（G.D.Moore，J.E.Riffer Jr.；J.Vac.Sci.
Technol.Vol.11，（’74），No.４）しかし、この
コーテイング粉末の製造は非常に高価であり、通
常の溶射皮膜では先に述べた様な欠点を保持して
いることから、これ等の欠点を改善しようと試み
た結果、本発明が完成した次第である。
すなわち本発明は、セラミツクスから構成され
る溶射被覆の上にCaF2を含有する粉末を塗布し、
その後レーザ・ビームを照射して、溶融・凝固さ
せ母材表面にCaF2に富んだ表面層を形成するこ
とを特徴とする高温用摺動シール材の製造方法と
したものである。
る溶射被覆の上にCaF2を含有する粉末を塗布し、
その後レーザ・ビームを照射して、溶融・凝固さ
せ母材表面にCaF2に富んだ表面層を形成するこ
とを特徴とする高温用摺動シール材の製造方法と
したものである。
次に、本発明を具体的に説明する。
まず、母材である３mm厚×30mm幅×200mm長の
Inco601をAl2O3の微粒子を用いて表面を凸凹に
してCaF2の粉末が付着しやすいブラステイング
した後、直ちに下記の要領で溶射皮膜を形成し
た。
Inco601をAl2O3の微粒子を用いて表面を凸凹に
してCaF2の粉末が付着しやすいブラステイング
した後、直ちに下記の要領で溶射皮膜を形成し
た。
溶射ガン：Plasmadyne（雰囲気：大気、アー
ク電流：800A、アーク電圧：45V） アンダー・コート材：Ni―Cr粉末 トツプ・コート材：80NiO／20CaF2の粉末 なお、アンダー・コート層の厚みは約0.2mm、
トツプ・コート層の厚みは約１mmとした。
ク電流：800A、アーク電圧：45V） アンダー・コート材：Ni―Cr粉末 トツプ・コート材：80NiO／20CaF2の粉末 なお、アンダー・コート層の厚みは約0.2mm、
トツプ・コート層の厚みは約１mmとした。
更に、その後CaF2の粉末を上記溶射皮膜の上
に約0.1mm塗布し、3KWCO2レーザ装置を用いて
照射し溶射皮膜の上にCaF2に富んだ層を形成し
た。
に約0.1mm塗布し、3KWCO2レーザ装置を用いて
照射し溶射皮膜の上にCaF2に富んだ層を形成し
た。
さて、以上のようにして製造したシール材につ
いて、その表層部を光学顕微鏡及びＸ線マイク
ロ・アナライザーで観察したところ、表層部約
0.1mmはCaF2に富んだ均一なNiO／CaF2から構成
されていることがわかつた。更に、表面から約
0.3mm深さ迄は溶射そのままの状態に比べて遥か
に均一にNiOとCaF2とが分布していることが判
つた。この理由としては、レーザ・ビームを用い
ることに依り表面から約0.3mm深さ迄の領域が急
速に加熱・冷却される為と考えられる。
いて、その表層部を光学顕微鏡及びＸ線マイク
ロ・アナライザーで観察したところ、表層部約
0.1mmはCaF2に富んだ均一なNiO／CaF2から構成
されていることがわかつた。更に、表面から約
0.3mm深さ迄は溶射そのままの状態に比べて遥か
に均一にNiOとCaF2とが分布していることが判
つた。この理由としては、レーザ・ビームを用い
ることに依り表面から約0.3mm深さ迄の領域が急
速に加熱・冷却される為と考えられる。
なお、表面の凹凸は全面1μ以下であり、実用
に供するために改めて研磨する必要はなかつた。
に供するために改めて研磨する必要はなかつた。
また、本発明シール材と溶射後研磨して表面の
凹凸を3μ以下に仕上げた比較シール材とについ
て、下記の要領で摺動試権を実施した結果、 温度：760℃ 面圧：0.5Kg／cm2 時間：120Hr 相手材：ハニカム状セラミツクス・コア 本発明シール材では、 摩擦係数：0.2 摩耗率：3.0×10-4cm／100Hr 比較シール材では 摩擦係数：0.3 摩耗率：1.0×10-3cm／100Hr であつた。
凹凸を3μ以下に仕上げた比較シール材とについ
て、下記の要領で摺動試権を実施した結果、 温度：760℃ 面圧：0.5Kg／cm2 時間：120Hr 相手材：ハニカム状セラミツクス・コア 本発明シール材では、 摩擦係数：0.2 摩耗率：3.0×10-4cm／100Hr 比較シール材では 摩擦係数：0.3 摩耗率：1.0×10-3cm／100Hr であつた。
以上の結果から、本発明に依り製造されたシー
ル材は摩擦係数のみならず摩耗率が著しく改善さ
れることがわかつた。
ル材は摩擦係数のみならず摩耗率が著しく改善さ
れることがわかつた。
なお、本発明に依り製造されたシール材は
NiO／CaF2に限つたわけではなくNiO／CoO／
CaF2やCoO／CaF2等にも同様に適用可能であ
り、更には本発明は焼結で製作された一枚物のシ
ール材にも適用可能であることは云う迄もない。
NiO／CaF2に限つたわけではなくNiO／CoO／
CaF2やCoO／CaF2等にも同様に適用可能であ
り、更には本発明は焼結で製作された一枚物のシ
ール材にも適用可能であることは云う迄もない。
Claims (1)
- １ セラミツクスから構成される溶射被膜の上に
CaF2を含有する粉末を塗布し、その後レーザ・
ビームを照射して、溶融・凝固させ母材表面に
CaF2に富んだ表面層を形成することを特徴とす
る高温用摺動シール材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071927A JPS57188478A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Manufacture of high temperature sliding seal material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071927A JPS57188478A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Manufacture of high temperature sliding seal material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188478A JPS57188478A (en) | 1982-11-19 |
| JPH022944B2 true JPH022944B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=13474644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56071927A Granted JPS57188478A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Manufacture of high temperature sliding seal material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188478A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0333147U (ja) * | 1989-08-09 | 1991-04-02 |
-
1981
- 1981-05-13 JP JP56071927A patent/JPS57188478A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0333147U (ja) * | 1989-08-09 | 1991-04-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188478A (en) | 1982-11-19 |
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