JP2004010974A

JP2004010974A - Thermally sprayed film with slurry-erosion resistance, and machine member for fluid having thermally sprayed film

Info

Publication number: JP2004010974A
Application number: JP2002166647A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sugiyama; 杉山　憲一; Satoshi Kawamura; 川村　聡; Matsusuke Miyasaka; 宮坂　松甫; Shuhei Nakahama; 中浜　修平; Hiroshi Nagasaka; 長坂　浩志
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermally sprayed film superior in slurry-erosion resistance having a suitable area rate of hard particles, which has been determined on the basis of a relation between the area rate and a wear rate of the film. <P>SOLUTION: The thermally sprayed film with slurry-erosion resistance 2a to 2c including a ceramic and a metal, which has been bonded to the surface of a substrate 1 with thermal spraying, has the hard particles of the ceramic on the surface of the film at the area rate of 25-50%. An impeller provided with a hub and several blades circumferentially attached around the hub at a distance, has the thermally sprayed film with the slurry-erosion resistance deposited on at least one part of the surface of the impeller, wherein the film has the hard particles of the ceramic on the surface at the area rate of 25-50%. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐スラリーエロージョン溶射被膜に関し、更に詳細には、スラリーにより損耗を引き起こすスラリーエロージョンが問題となるポンプ、水車等の流体機械の構成部材或いは流体用の配管等の表面処理に適した耐スラリーエロージョン溶射被膜及びそのような溶射被膜を施した流体機械及びその流体機械用の構成部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒状の土砂を含む水等の液体を扱うポンプ、水車等の流体機械では、流体内で動作するランナーすなわち羽根車等の回転部材或いは流体の流路を形成する構成部材には、流体に接する面の摩損を防止するために耐スラリーエロージョン性に優れた材料を用いる必要がある。しかしながら、このような耐スラリーエロージョンに優れた材料は高価であるだけでなく、単独で使用するには他の機械的強度に欠ける問題があり、通常は、性能、コスト、補修等を考慮し、構成部材を構成する基材の表面に硬質の溶射被膜を所望の厚さに溶着させ、そのような基材を摩損から保護している。そしてこのような硬質の溶射被膜の材料としては、セラミックスと金属の複合材料であるサーメット材料が、従来から用いられる場合が多い。
これまでは、一般的に、硬い材料ほど耐スラリーエロージョン性が優れるため、できるだけ多量にセラミックスの硬質粒子を含有させる方向で材料は開発されてきた。しかし、セラミックス硬質粒子の含有量が多くなると、結合剤である金属部分の含有量が少なくなり、施工性が悪くなって、被膜に割れなどが発生し易くなる。
【０００３】
【本発明が解決すべき課題】
ところで、サーメット材は、材料の種類によってはセラミックス硬質粒子が偏在し、硬さを正確に測定することが困難なため、このような状況でも正確に測定して最適な被膜を形成させることが従来から課題であった。
本発明者は、溶射被膜表面における硬質粒子の面積率に注目し、硬質粒子が種々の異なる面積率になるようにして溶射被膜を形成した多数の試験片を作成し、その試験片について実機ポンプ羽根車の運転条件を模擬した損耗量評価実験を行った結果、溶射被膜の損耗速度と面積率との間に一定の関係があることを見出した。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、上記溶射被膜の硬質粒子の面積率と損耗速度との間の関係に基づいて求めた耐スラリーエロージョン性に優れた溶射被膜を提供することである。
本発明の他の目的は、溶射被膜の硬質粒子の面積率を２５％ないし５０％にすることによって損傷速度を可能な限り小さくした溶射被膜を提供することである。
本発明の別の目的は、前記のような溶射被膜を施した流体機械及びその流体機械に使用する構成部材を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願の発明は、基材表面に溶射により接合された、セラミックス及び金属を含む耐スラリーエロージョン溶射被膜において、前記被膜の表面に、セラミックスの硬質粒子が面積率で２５％ないし５０％存在することに特徴を有する。
上記耐スラリーエロージョン溶射被膜において、前記面積率が３０％ないし４０％であってもよい。また、前記溶射被膜の前記セラミックスが、炭化タングステン及び炭化クロムの少なくとも一方を含んでいてもよい。
【０００６】
本願の他の発明は、ハブと、前記ハブの周りに円周方向に隔てて取り付けられた複数の翼とを備た羽根車において、
前記羽根車の表面の少なくとも一部に耐スラリーエロージョン溶射被膜が溶射により溶着され、
前記溶射被膜の表面に、セラミックスの硬質粒子が面積率で２５％ないし５０％存在することに特徴を有する。
本願の更に別の発明による流体機械は、ハブと、前記ハブの周りに円周方向に隔てて取り付けられた複数の翼とを備た羽根車と、
前記羽根車を回転可能に収容する室を画定するケーシングと、
を備え、
前記羽根車の表面の少なくとも一部に耐スラリーエロージョン溶射被膜が溶射により溶着され、
前記溶射被膜の表面に、セラミックスの硬質粒子が面積率で２５％ないし５０％存在することに特徴を有する。
上記流体機械において、前記室を画定するケーシングの表面の少なくとも一部に耐スラリーエロージョン溶射被膜が溶着され、前記溶射被膜の表面に、セラミックスの硬質粒子が面積率で２５％ないし５０％存在してもよい。
【０００７】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、図１［Ａ］に示されるような扇形（半径Ｒ＝１８０ｍｍ、厚さＴ＝６ｍｍ）の平板状の試験片用の基板１を多数作成した。一方、（Ａ）高速フレーム溶射用の材料としては７種類の被膜材料を用意して、それぞれの基板１にはその７種類の被膜材料をそれぞれ別個に溶射し、厚さｔが５００μｍの、下記の表１に示されるＡ１ないしＡ７の７種類の組成を有する被膜２ａをそれぞれ形成し、試験片３ａ（図１［Ｂ］）をつくった。また、（Ｂ）フレーム溶射用の材料としては１０種類の被膜材料を用意して、それぞれの基板１にはその１０種類の被膜材料をそれぞれ別個に溶射し、厚さｔが５００μｍの、表１に示されるＢ１ないしＢ１０の１０種類の組成を有する被膜２ｂをそれぞれ形成し、試験片３ｂ（図１［Ｂ］）をつくった。その後、被膜を加熱処理し、被膜の組織の緻密化を図った。更に、（Ｃ）アーク溶射用の材料としては３種類の被膜材料を用意して、それぞれの試料板にはその３種類の被膜材料をそれぞれ別個に溶射し、厚さｔが５００μｍの、表１に示されるＣ１ないしＣ３の３種類の組成を有する被膜２ｃをそれぞれ形成し、試験片３ｃ（図１［Ｂ］）をつくった。なお、表中で同じ組成であっても、炭化物平均粒径、溶射条件等が異なっており、全て特性の異なる被膜である。また、表中のＣｒ_ｍＣ_ｎの表記は、Ｃｒ_３Ｃ_２、Ｃｒ_７Ｃ_３、Ｃｒ_２３Ｃ_６、などのクロム炭化物の混合したものを表したものであり、組成は特定できない。
【０００８】
【表１】

【０００９】
このようにして被膜が形成された複数（この試験例では２０枚）の試験片を、図２に概略図示する試験装置１０にそれぞれセットして試験を行った。同図において、１１はチャンバ１２を画定する試験槽、１３は試験槽１１内で回転可能に支持されていて、一方の表面（図２では左面）に試験片３ａ、３ｂ、３ｃが着脱可能に取り付けられるようになっている回転体、１４は回転体１３を回転させる電動モータ、１５及び１６は試験槽１１に取り付けられた圧力計及び温度計、１７はスラリータンク、１８はスラリータンク１７内のスラリーを導管１９を介してチャンバ１２内に送るスラリーポンプ、２０は水を導管２１を介して導管１９内に供給するポンプである。更に、２３ａないし２３ｅは導管に接続された開閉弁、２４は排出管２５に接続された開閉弁、２６はスラリータンク１７内を通って伸び水でスラリータンク内を冷却する熱交換管である。上記試験槽及び／又は回転板の試験片取り付け面は、回転ディスク１３が回転しているとき、スラリーが試験片の表面に所望の角度で当たるように作られている。
【００１０】
上記構成の試験装置において、回転ディスク１４の片面（図２で左面）に試験片３ａ、３ｂ、３ｃを取付け、これを試験槽１１内のスラリー中に没した状態でモータ１４により回転させる方法で実施した。試験槽内の圧力が０．１Ｍｐａ、温度が２５〜３０℃となるように調整した。実験条件は実際の河川濁水の状況に基づき、スラリー衝突速度が５５ｍ／ｓとなるように回転ディスクの回転速度を調節し、スラリー中の土砂濃度１ｗｔ．％とした。このような条件の実験を硬質の被膜が形成された上記各試験片につき試験を行い、損耗速度を求めた。その結果をグラフで表せば図３に示されるようになる。
本実験では硬質粒子であるセラミックス粒子の面積率が５〜５０％の範囲で実験を行った。その理由は、面積率が５０％を超えた場合には基材に対する被膜の接着力が低下して被膜に亀裂が多発するため、実用上無意味な範囲だからである。
セラミックス硬質粒子面積率が２５〜５０％の範囲で、スラリーエロージョンによる損傷速度は小さくなり、ほぼ一定になる。従って、硬質粒子の面積率が好ましくは２５％ないし５０％の範囲となるように被膜を形成することによって、ポンプ部材の耐スラリーエロージョン性を向上させることができる。更に好ましくは３０％ないし４０％の範囲となる被膜を形成するとよい。
【００１１】
本発明による被膜で耐スラリーエロージョン化を図る流体機械用の構成部材の一例としてポンプのランナすなわち羽根車３０が図４で断面図で示されている。
図４において、羽根車３０は、回転軸を受ける軸穴３１が形成されたハブ３２と、そのハブ３２から半径方向外側に放射上に広がる円板状の主板３３と、主板３３から軸方向（図２において上下方向）に隔てられた環状の側板３４と、主板３３と側板３４との間において円周方向（軸穴の軸線Ｏ−Ｏ回りの円周方向）に等間隔に隔てて配置され所望の曲面に沿って湾曲して側板及び主板と一体的に形成された複数の翼３５とで構成されていて、主板３３、側板３４及び翼３５により流体の流れる流路３６を画定している。流路３６の半径方向内側の部分３７が入口部となり、半径方向外側の部分３８が出口部となる。また、環状の側板３４は、円周方向内側の軸方向に伸びる部分３４ａと、半径方向外側に伸びる部分３４ｂとを有し、軸方向伸長部分３４ａによって羽根車３０の入口３９を画定している。このような羽根車３０回転させて流体を送り出す場合、例えば、羽根車を土砂を含む水中で回転させると、水中の土砂の粒子が羽根車３０の表面、特に羽根車３０内の流路３６を画定する主板３３の内面４１、側板３４の内面４２及び翼３５の両面、すなわち圧力面４３、負圧面４４に当たってこれを擦り、それらの表面が摩擦により極端に摩耗することになる。
【００１２】
そこで、羽根車３０の上記流路３６を画成する内面４１及び４２、圧力面４３及び負圧面４４、入口３９の内面４５、側板３４の外側面４６及び主板３３の裏面４７のうち所望する面に、上記溶射法ＡないしＣのうち適当な溶射法を適宜選んで前述の耐スラリーエロージョン溶射被膜を形成する。この場合、溶射を行う面の条件、溶射法の施工条件等を考慮して一つの羽根車に対して溶射する場所により異なる溶射方法を採用することも可能である。
【００１３】
上記のように耐スラリーエロージョン溶射被膜形成された本発明の羽根車３０は、水車或いはポンプのような流体機械に使用される。図５において、このような流体機械の一例として立形ポンプ５０が断面で示されている。同図において、ポンプ５０は、本発明による羽根車３０を収容するポンプ室５２を画成するケーシング５１と、軸線を鉛直にして配置されていて下端に羽根車３０が固定された主軸５７と、ケーシングの上方に取り付けられたていて主軸５７をケーシングに関して回転自在に支持する主軸受け５８と、ケーシング５１と主軸５７との間からの流体の漏れを防止するシール装置５９と、を備えている。ケーシング５１は管状の支持台６０の上に公知の方法で固定されている。ケーシング５１は、上側の円盤状の端板５３と、渦巻き状の出口室５５を画成するケーシング本体５４と、管状のカバー５６とを備えている。カバー５６の下端には筒状の吸出し管６１が接続されている。
上記ポンプにおいて、主軸３７を回転させることによってその下端に固定された羽根車３０を回転させると、流体が吸出し管６１内で矢印Ｘで示されるように羽根車の入口３９に吸い込まれ、羽根車３０の流路３６を通って出口３８側から半径方向に押し出され、出口室５５内に流入する。出口室内の流体は、図示しない出口から吐き出される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を奏することが可能である。
（イ）河川水等に代表される、土砂と水が主成分であるスラリーによるエロージョンに対して、硬質被膜の表面のセラミックス等の硬質粒子の面積率が所望の範囲になるように溶射することで、高い耐スラリーエロージョン性を有する被膜を溶射法により容易に形成できる。
（ロ）セラミック粒子を含む被膜の面積率を２５％以上５０％以下とすることによって、高い耐スラリーエロージョン性を保ちながら、割れの発生しにくい硬質の被膜を溶射法により形成できる。
（ニ）土砂を含む水を扱う流体機械の構成部材の耐スラリーエロージョン特性を向上でき、流体機械の寿命を長くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験片及び試験片用の基板の斜視図である。
【図２】本実施例で使用する試験装置の概略構成図である。
【図３】試験結果を示すグラフ図である。
【図４】本発明の被膜が形成される羽根車の一例を示す断面図である。
【図５】図４の羽根車を備えるポンプの断面図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slurry erosion-resistant sprayed coating, and more particularly, to a slurry-resistant slurry suitable for surface treatment of components of a fluid machine such as a pump, a water turbine, or a piping for a fluid, in which slurry erosion causing wear by the slurry is a problem. The present invention relates to an erosion sprayed coating, a fluid machine provided with such a sprayed coating, and a component for the fluid machine.
[0002]
[Prior art]
In a fluid machine such as a pump and a water wheel that handles a liquid such as water containing granular earth and sand, a rotating member such as a runner or an impeller operating in the fluid or a component that forms a flow path of the fluid has a surface in contact with the fluid. It is necessary to use a material having excellent slurry erosion resistance in order to prevent abrasion. However, such a material having excellent slurry erosion resistance is not only expensive, but also has a problem of lacking other mechanical strength when used alone, and usually, in consideration of performance, cost, repair, etc., A hard sprayed coating is welded to a desired thickness on the surface of the base material constituting the constituent member to protect such a base material from abrasion. As a material for such a hard thermal spray coating, a cermet material, which is a composite material of ceramics and metal, is often used in the past.
Heretofore, generally, harder materials have better slurry erosion resistance, and materials have been developed in the direction of containing as much ceramic hard particles as possible. However, when the content of the ceramic hard particles increases, the content of the metal portion as the binder decreases, and the workability deteriorates, and cracks and the like easily occur in the coating.
[0003]
[Problems to be solved by the present invention]
By the way, in cermet materials, ceramic hard particles are unevenly distributed depending on the type of material, and it is difficult to accurately measure hardness. Was a challenge.
The present inventor paid attention to the area ratio of hard particles on the surface of the sprayed coating, prepared a large number of test pieces in which the sprayed coating was formed such that the hard particles had various different area ratios, and used the actual pump for the test pieces. As a result of performing a wear amount evaluation experiment simulating the operating conditions of the impeller, it was found that there is a certain relationship between the wear rate of the sprayed coating and the area ratio.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a sprayed coating having excellent slurry erosion resistance obtained based on the relationship between the area ratio of hard particles in the sprayed coating and the wear rate.
Another object of the present invention is to provide a sprayed coating in which the damage rate is made as small as possible by setting the area ratio of the hard particles in the sprayed coating to 25% to 50%.
Another object of the present invention is to provide a fluid machine provided with the above-mentioned sprayed coating and a component member used for the fluid machine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention of the present application is directed to a slurry erosion resistant thermal spray coating containing ceramics and metal, which is bonded to the surface of a base material by thermal spraying, wherein ceramic hard particles are present on the surface of the coating in an area ratio of 25% to 50%. Has features.
In the slurry-resistant erosion spray coating, the area ratio may be 30% to 40%. Further, the ceramic of the thermal spray coating may include at least one of tungsten carbide and chromium carbide.
[0006]
Another invention of the present application is an impeller including a hub and a plurality of blades attached circumferentially around the hub,
A slurry erosion resistant thermal spray coating is deposited by thermal spraying on at least a part of the surface of the impeller,
The present invention is characterized in that hard particles of ceramics are present in an area ratio of 25% to 50% on the surface of the thermal spray coating.
A fluid machine according to yet another aspect of the present invention includes an impeller having a hub and a plurality of blades circumferentially mounted around the hub.
A casing that defines a chamber that rotatably houses the impeller;
With
A slurry erosion resistant thermal spray coating is deposited by thermal spraying on at least a part of the surface of the impeller,
The present invention is characterized in that hard particles of ceramics are present in an area ratio of 25% to 50% on the surface of the thermal spray coating.
In the above fluid machine, a slurry erosion resistant thermal spray coating is deposited on at least a part of a surface of a casing that defines the chamber, and hard ceramic particles are present on the surface of the thermal spray coating in an area ratio of 25% to 50%. Is also good.
[0007]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, as shown in FIG. 1A, a large number of fan-shaped (radius R = 180 mm, thickness T = 6 mm) plate-like test piece substrates 1 were prepared. On the other hand, (A) seven types of coating materials are prepared as materials for high-speed frame thermal spraying, and the seven types of coating materials are separately sprayed on each substrate 1 so that the thickness t is 500 μm. Each of the coatings 2a having seven types of compositions A1 to A7 shown in Table 1 was formed, and test pieces 3a (FIG. 1B) were prepared. (B) Ten types of coating materials were prepared as materials for flame spraying, and the ten types of coating materials were separately sprayed on each substrate 1 to obtain a thickness t of 500 μm. The test pieces 3b (FIG. 1B) were formed by forming coatings 2b having ten kinds of compositions B1 to B10 shown in FIG. Thereafter, the coating was subjected to a heat treatment to densify the structure of the coating. Further, (C) three types of coating materials were prepared as materials for arc spraying, and the three types of coating materials were separately sprayed on each sample plate, and the thickness t was 500 μm. The coatings 2c having the three types of compositions C1 to C3 shown in (1) were respectively formed, and test pieces 3c (FIG. 1B) were prepared. In addition, even if it is the same composition in a table | surface, a carbide | carbonized_material average particle diameter, a thermal spraying condition, etc. differ, and all are coatings from which a characteristic differs. Further, notation _Cr m _{C n} in the _{_{_{_{table, Cr 3 C 2, Cr 7}}}} C 3, Cr 23 C 6, and a representation of a mixture of chromium carbides, such as, the composition can not be specified.
[0008]
[Table 1]

[0009]
A plurality of (20 in this test example) test pieces on which the coating was formed in this manner were set on a test apparatus 10 schematically illustrated in FIG. 2 to perform a test. In the figure, reference numeral 11 denotes a test tank defining a chamber 12, and reference numeral 13 denotes a rotatable support in the test tank 11, and test pieces 3a, 3b, and 3c are detachably mounted on one surface (the left side in FIG. 2). A rotating body to be attached, 14 is an electric motor for rotating the rotating

body

13, 15 and 16 are a pressure gauge and a thermometer attached to the

test tank

11, 17 is a slurry tank, and 18 is a slurry tank. A slurry pump for feeding the slurry into the chamber 12 via the conduit 19, and a pump for supplying water into the conduit 19 via the conduit 21. Reference numerals 23a to 23e denote on / off valves connected to conduits, 24 denotes an on / off valve connected to a

discharge pipe

25, and 26 denotes a heat exchange pipe extending through the slurry tank 17 and cooling the inside of the slurry tank with water. The test tank and / or the test piece mounting surface of the rotating plate are formed such that the slurry strikes the surface of the test piece at a desired angle when the rotating disk 13 is rotating.
[0010]
In the test apparatus having the above-described configuration, the test pieces 3a, 3b, and 3c are mounted on one side (the left side in FIG. 2) of the rotating disk 14, and the test pieces 3a, 3b, and 3c are rotated by the motor 14 while being immersed in the slurry in the test tank 11. Carried out. The pressure in the test tank was adjusted to 0.1 Mpa and the temperature was adjusted to 25 to 30 ° C. The experimental conditions were based on actual river turbid water conditions, and the rotation speed of the rotating disk was adjusted so that the slurry collision speed was 55 m / s. %. An experiment under such conditions was performed on each of the test pieces on which the hard coating was formed, and the wear rate was determined. FIG. 3 shows the result as a graph.
In this experiment, the experiment was performed with the area ratio of ceramic particles as hard particles being in the range of 5 to 50%. The reason is that if the area ratio exceeds 50%, the adhesive strength of the coating film to the base material is reduced, and the coating film is frequently cracked, which is practically meaningless.
When the area ratio of the ceramic hard particles is in the range of 25 to 50%, the damage rate due to the slurry erosion decreases and becomes almost constant. Therefore, by forming the coating so that the area ratio of the hard particles is preferably in the range of 25% to 50%, the slurry erosion resistance of the pump member can be improved. More preferably, a coating in the range of 30% to 40% may be formed.
[0011]
A runner or impeller 30 of a pump is shown in cross-section in FIG. 4 as an example of a component for a fluid machine that achieves slurry erosion resistance with a coating according to the present invention.
In FIG. 4, the impeller 30 has a hub 32 in which a shaft hole 31 for receiving a rotation shaft is formed, a disk-shaped main plate 33 radially outwardly extending radially outward from the hub 32, and an axial direction from the main plate 33. An annular side plate 34 separated in the vertical direction in FIG. 2 and the main plate 33 and the side plate 34 are arranged at regular intervals in the circumferential direction (circumferential direction around the axis OO of the shaft hole). A plurality of blades 35 are formed integrally with the side plate and the main plate by being curved along a desired curved surface, and the main plate 33, the side plate 34, and the wings 35 define a flow path 36 through which fluid flows. . A radially inner portion 37 of the flow path 36 serves as an inlet, and a radially outer portion 38 serves as an outlet. Further, the annular side plate 34 has a portion 34a extending in the circumferential direction and extending in the axial direction, and a portion 34b extending in the radial direction, and defines the inlet 39 of the impeller 30 by the axially extending portion 34a. . When the impeller 30 is rotated to send out a fluid, for example, when the impeller is rotated in water containing earth and sand, the particles of the earth and sand in the water flow through the surface of the impeller 30, especially the flow path 36 in the impeller 30. The inner surface 41 of the main plate 33, the inner surface 42 of the side plate 34, and both surfaces of the blade 35, that is, the pressure surface 43 and the negative pressure surface 44 are rubbed against each other, and the surfaces are extremely worn by friction.
[0012]
Therefore, desired surfaces among the

inner surfaces

41 and 42 defining the flow path 36 of the impeller 30, the pressure surface 43 and the suction surface 44, the inner surface 45 of the inlet 39, the outer surface 46 of the side plate 34, and the back surface 47 of the main plate 33. Then, an appropriate thermal spraying method is appropriately selected from the thermal spraying methods A to C to form the above-mentioned slurry erosion resistant thermal spray coating. In this case, it is also possible to adopt a different spraying method depending on a place where one impeller is sprayed in consideration of the condition of the surface to be sprayed, the working condition of the spraying method, and the like.
[0013]
The impeller 30 of the present invention, on which the slurry erosion resistant thermal spray coating is formed as described above, is used for a fluid machine such as a water wheel or a pump. In FIG. 5, a vertical pump 50 is shown in cross section as an example of such a fluid machine. In the figure, a pump 50 includes a casing 51 that defines a pump chamber 52 that accommodates the impeller 30 according to the present invention, a main shaft 57 that is arranged with the axis vertical and the lower end of which is fixed to the impeller 30. A main bearing 58 mounted above the casing and rotatably supporting the main shaft 57 with respect to the casing, and a seal device 59 for preventing fluid from leaking between the casing 51 and the main shaft 57 are provided. The casing 51 is fixed on the tubular support base 60 by a known method. The casing 51 includes an upper disc-shaped end plate 53, a casing main body 54 defining a spiral outlet chamber 55, and a tubular cover 56. A cylindrical suction pipe 61 is connected to the lower end of the cover 56.
In the above pump, when the impeller 30 fixed to the lower end thereof is rotated by rotating the main shaft 37, the fluid is sucked into the inlet 39 of the impeller as shown by the arrow X in the suction pipe 61, and the impeller is rotated. It is pushed out radially from the outlet 38 side through the 30 flow paths 36 and flows into the outlet chamber 55. The fluid in the outlet chamber is discharged from an outlet (not shown).
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) Spraying such that the area ratio of the hard particles such as ceramics on the surface of the hard coating is within a desired range with respect to the erosion due to the slurry composed mainly of earth and sand and water, such as river water. Thus, a coating having high slurry erosion resistance can be easily formed by thermal spraying.
(B) By setting the area ratio of the coating containing the ceramic particles to 25% or more and 50% or less, it is possible to form a hard coating that is less likely to crack by thermal spraying while maintaining high slurry erosion resistance.
(D) Slurry erosion resistance of components of a fluid machine that handles water containing earth and sand can be improved, and the life of the fluid machine can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a test piece and a substrate for the test piece.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a test apparatus used in the present embodiment.
FIG. 3 is a graph showing test results.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an impeller on which a coating of the present invention is formed.
FIG. 5 is a sectional view of a pump including the impeller of FIG. 4;

Claims

A slurry resistant erosion sprayed coating containing ceramics and metal bonded to the surface of a base material by thermal spraying, wherein hard ceramic particles are present on the surface of the coating in an area ratio of 25% to 50%. Erosion sprayed coating.

2. The spray coating according to claim 1, wherein the area ratio is 30% to 40%.

3. The spray coating according to claim 1, wherein the ceramic contains at least one of tungsten carbide and chromium carbide. 4.

An impeller comprising a hub and a plurality of blades mounted circumferentially around the hub,
A slurry erosion resistant thermal spray coating is deposited by thermal spraying on at least a part of the surface of the impeller,
An impeller characterized in that hard particles of ceramics are present in an area ratio of 25% to 50% on the surface of the sprayed coating.

A hub, and an impeller having a plurality of blades attached circumferentially around the hub,
A casing that defines a chamber that rotatably houses the impeller;
With
A slurry erosion resistant thermal spray coating is deposited by thermal spraying on at least a part of the surface of the impeller,
A fluid machine characterized in that hard particles of ceramics are present in an area ratio of 25% to 50% on the surface of the thermal spray coating.

6. The fluid machine according to claim 5, wherein a slurry erosion-resistant sprayed coating is deposited on at least a part of a surface of the casing defining the chamber, and hard particles of ceramics have an area ratio of 25% or less on the surface of the sprayed coating. A fluid machine characterized by being present in 50%.