JPH0911200A

JPH0911200A - 液体ジェットを使用するスーパーアロイの表面侵食のための方法

Info

Publication number: JPH0911200A
Application number: JP17729796A
Authority: JP
Inventors: Thomas Alan Taylor; トマス・アラン・テイラー
Original assignee: Praxair ST Technology Inc; Praxair Technology Inc
Current assignee: Praxair ST Technology Inc; Praxair Technology Inc
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1997-01-14
Also published as: EP0750054A1; CA2179335A1; MX9602384A; CA2179335C

Abstract

(57)【要約】【課題】グリット介在物が回避されるようなある水準
のスーパーアロイの表面粗さを実現するための改善され
た方法の提供。【解決手段】基材の表面を横切ってグリットブラスト
処理により予備粗化を行う段階と、少なくとも１９２Ｍ
Ｐａ（２８ｋｓｉ）の液体ジェットを用意する段階と、
０．７ｋｇ／ｃｍ² から約５．５ｋｇ／ｃｍ² までの量
範囲において表面に液体を送給するような速度で基材表
面を横切って液体ジェットを表面を走査しながら移動す
る段階とを包含する基材の表面の粗化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スーパーアロイに
溶射コーティングを被覆する方法に関するものであり、
特には溶射（thermal spray ）コーティングがスーパー
アロイの表面にしっかりと密着することを可能ならしめ
るようにスーパーアロイの表面を調整する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、溶射コーティングプロセスによ
り被覆されるべき金属基材は最初、良好な機械的結合を
可能ならしめる表面粗さを実現するべくグリットブラス
トにより粗化される。グリットブラストは、その性質
上、基材中にグリット介在物を残す。グリット材料は、
炭化珪素や鉄粒子も含みうるが、大半の用途においては
角ばったアルミニウム粒子からなる。炭化珪素は、応力
／破断寿命に悪影響を与える恐れがある低融点相を形成
することへの配慮により、耐熱スーパーアロイのグリッ
トブラスト処理にはもはや使用されていない。今日、実
質すべてのグリットブラスト処理は、アルミナ粒子を使
用して行われている。用語「スーパーアロイ」とは、高
い強度及び硬度水準両方を示すコバルト、鉄、チタン及
びニッケル基合金を含む。

【０００３】幾つかの用途に対しては、グリット介在物
は問題を呈する。スーパーアロイ基材とコーティングと
の間の界面仕様は、介在グリットの量を制限する。航空
機エンジンにおいて使用のためのタービンブレードのコ
ーティングは、非常に厳密な界面介在物制限に合わなけ
ればならない。従って、従来技術は、爾後に被覆される
コーティングに対する剛着を保証するための所望水準の
表面粗さを実現しつつグリット介在物制限に合うものと
しなければならなかった。

【０００４】スーパーアロイ表面は良好に結合された溶
射コーティングを実現するに適正な表面粗さを示さなけ
ればならないが、同時に表面は清浄でもなければならな
い。従って、先行する予備処理に由来して存在するかも
しれないような油脂や表面酸化物は回避されるべきであ
る。先行技術は、湿式研磨材清掃プロセスの使用を通し
て清浄な基材を実現してきたが、これはまたスーパーア
ロイ表面に微細なグリット介在物を付加する。湿式研磨
材清掃プロセスに続いて乾式グリットブラストプロセス
が行われるので、両者の組み合わせは、著しい量の、す
なわち界面水準の１５％までもの介在物を付加した。他
の点では清浄な界面でのアルミナ介在物の存在は、爾後
の熱処理中反応が起こることを可能ならしめ、所望され
ざる界面変色をもたらすことが見いだされた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、グリ
ット介在物が回避されるようなある水準のスーパーアロ
イの表面粗さを実現するための改善された方法を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】基材の表面を爾後に被覆
される溶射コーティング材料がその表面に密着すること
を可能ならしめるように粗化するのに液体ジェットが使
用される。基材は好ましくは、ニッケル或いはコバルト
を基とするスーパーアロイである。本方法は、高圧液体
ジェットを準備し、そして少なくとも約０．７ｋｇ／ｃ
ｍ² から約５．５ｋｇ／ｃｍ² までの量範囲において表
面に液体を送給するような速度で基材表面を横切って走
査しながら液体ジェットを移動する。高圧液体ジェット
は好ましくは、約１９２ＭＰａ（２８ｋｓｉ）〜３５７
ＭＰａ（５２ｋｓｉ）の範囲の圧力に維持されているリ
ザーバから提供される。好ましい具体例は、液体ジェッ
トの適用に先立って、基材から平滑な仕上げ表面を粗化
するように基材の表面にグリットの初期ブラストを予備
的に使用する。初期グリットブラストは所望範囲の表面
粗化を達成するための適用液体の圧力と量の低減を可能
ならしめる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に従えば、スーパーアロイ
の表面を爾後の溶射コーティングのための準備として粗
化するのに高圧ウオタージェットが使用される。その目
的は、粗化段階からのスーパーアロイ表面において発生
する界面介在物を最小限量まで減じることである。金属
やセラミックの切断・切削のような多くのウオタージェ
ット用途において、研磨材が高圧ウオタージェットに添
加されそしてその切断速度を著しく増進する。本発明
は、ウオタージェットにおいて研磨材を使用せず、フィ
ルターでろ過されそして逆浸透により浄化された純な液
体のみを使用する。

【０００８】以下のデータから明らかなように、所定の
圧力を示す純ウオタージェットが後に被覆される溶射コ
ーティングに悪影響を与える表面介在物をほとんど乃至
全然発生することなくスーパーアロイ（或いは他の金
属）の十分なる表面侵食を与えることが確認された。表
面侵食を可能ならしめるに加えて、ウオタージェットの
噴射は更に基材表面に清浄化作用を提供する。

【０００９】本発明の主たる知見は次の通りである：１．スーパーアロイ及び他の種金属を侵食するには臨界
的な最小すなわちしきい値ウオタージェット圧力が必要
とされる。最小すなわちしきい値ウオタージェット圧力
は基材の硬さに応じて変動する。２．基材に測定可能な侵食を起こさせるには最小限量を
超える水（或いは他の種液体）が送給されねばならな
い。最小限の量の水が送給され終るまでは、認めうる侵
食は起こらない。侵食が始まるまでの期間は「潜伏期
間」と呼ばれる。３．基材の仕上げ表面を除去するための軽いグリットブ
ラスト予備処理が爾後のウオタージェット侵食作用を実
質上促進することが見いだされた。軽いグリットブラス
ト予備処理は潜伏期間を排除し、一層低い圧力のウオタ
ージェットの使用を可能ならしめそして所望の水準の侵
食を達成するための最小ウオタージェット圧力を低減す
る。

【００１０】基材のウオタージェット侵食の有用範囲
は、最小限の基材除去でもって十分な水準の粗さが得ら
れた場合である。溶射コーティングに対して必要とされ
る最小粗さは約０．０２ｍｍ（８０μインチ）であり、
そして一つのスーパーアロイ（すなわちＩＮ−７１８）
においては約５ｍｇ／ｃｍ² （基材の約０．００６ｍｍ
（１／４ミル）の厚さ）の削除量において実現される。
爾後の溶射コーティングのための最大粗さは、溶射コー
ティングの自己遮蔽及び隠蔽作用、従って界面における
不完全な被覆及び結合強度の減少が起こるために、約
０．１３ｍｍ（５００μインチ）である。

【００１１】表面の十分な粗化を実現するためには、平
均最小除去厚さは約０．００５ｍｍ（０．２ミル）であ
ることが判明した。これは、代表的なスーパーアロイ表
面に対して約４．５ｍｇ／ｃｍ² の削除量に相当する。
容認しうる最大除去厚さは約０．０５ｍｍ（２ミル）で
ある。この制限は、タービンブレード用とに使用される
薄肉のスーパーアロイの断面の減少に対する配慮に基づ
いている。この除去厚さは基板表面の約４５ｍｇ／ｃｍ
² の侵食に対応する。更に、爾後の溶射コーティングに
対する十分でそして有用な粗さは約０．０４１ｍｍ（１
６０μインチ）でありそしてＩＮ−７１８においては、
１０ｍｇ／ｃｍ² の侵食量において得られる。

【００１２】爾後の溶射コーティングに対して適当な粗
化スーパーアロイ表面を達成するためには、粗さ、侵食
量及び厚さ損失の好ましい範囲は次の通りである：粗さ：０．０１３〜０．１３ｍｍ（５０〜５００μイン
チ）、侵食量：４．５〜４５ｍｇ／ｃｍ² 、厚さ損失：０．００６〜０．０５１ｍｍ（０．２５〜
２．０ミル）。

【００１３】粗さ、侵食量及び厚さ損失のより好ましい
範囲は次の通りである：粗さ：０．０２〜０．０．０５１ｍｍ（８０〜２００μ
インチ）、侵食量：５〜２０ｍｇ／ｃｍ² 、厚さ損失：０．００６〜０．０２５ｍｍ（０．２５〜
１．０ミル）。

【００１４】上記範囲は、ラスター様式で表面を横切っ
て走査される純ウオタージェットの適用により達成され
うる。ウオタージェットは、粗化されている合金に対す
る所定の最小（しきい）圧力を少なくとも超える圧力を
示さねばならない。更に、ウオタージェットの走査速度
は、単位面積あたり適用される水の量が臨界送給量より
高いように設定される。

【００１５】表面に適用される軽いグリットブラストに
よる予備処理が爾後のウオタージェットの適用による、
一層低いウオタージェット圧力で持って、一層迅速な表
面粗化を可能ならしめることが見いだされた。

【００１６】以下のデータから明らかなように、本発明
では、以下ＩＮ−７１８、ＭＡＲ−Ｍ５０９及びＲＥＮ
Ｅ８０の商品名で呼ぶ、ニッケル基スーパーアロイ及び
コバルト基スーパーアロイ両方について試験を行った。
これら合金の各々の組成は次の通りである（重量％）：（ＩＮ−７１８）炭素：０．０５クロム：１９アルミニウム：０．５チタン：１．０モリブデン：３．０ニオブ：５．０ジルコニウム：０．０１硼素：０．００５鉄：１８ニッケル：残部（ＭＡＲ−Ｍ５０９）炭素：０．５５〜０．６５クロム：２１．０〜２４．０ニッケル：９．０〜１１．０タングステン：６．５〜７．５タンタル：３．０〜４．０チタン：０．１５〜０．２５ジルコニウム：０．４０〜０．６０マンガン：０．１０ｍａｘ珪素：０．４０ｍａｘ硼素：０．０１ｍａｘ鉄：１．５０ｍａｘ硫黄：０．０１５ｍａｘコバルト：残部（ＲＥＮＥ８０）コバルト：９．５クロム：１４モリブデン：４タングステン：４チタン：５アルミニウム：３炭素：０．１７ジルコニウム：０．０３硼素：０．０１５ニッケル：残部

【００１７】

【実施例】３５８ＭＰａ（５２ｋｓｉ）最大水圧を発生
することのできるFlow International Model 9X pressu
re Intensifire（増圧器）を使用して試験を行った。ウ
オタージェットは０．４ｍｍ（０．０１６インチ）直径
のサファイア製オリフィスにより形成されそして流れは
様々の横断速度で試験基材を横切って走査された。ただ
し、すべての場合走査行路間を０．７６ｍｍ（０．０３
インチ）共通してずらした。基材表面からジェット出口
ノズル離間距離は７．６ｃｍ（３インチ）とした。これ
は、最大侵食作用を発揮することのできる距離であるこ
とが見いだされたからである。

【００１８】１回の侵食走査行路跡は約１．５ｍｍ
（０．０６インチ）の幅を有した。合金基材をウオター
ジェット曝露前後で計量しまたそれらの厚さを測定し
た。侵食量は単位表面積（ｃｍ² ）当りの除去された材
料質量（ｍｇ）として計算した。サンプルの大半は２
５．４ｍｍ直径×３．２ｍｍ厚さの円形のボタンであっ
たが、一部はタービンブレードの根元或いはシートスト
ックから切り出された半端な切り取り試片寸法のもので
あった。高圧ポンプは０．４ｍｍのオリフィスを通して
次の流量を有した：リザーバ圧力２０７ＭＰａ（３０ｋ
ｓｉ）、２７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）及び３４５ＭＰａ
（５０ｋｓｉ）において、３．４９リットル／分、３．
９７リットル／分及び４．５０リットル／分。これらの
流量及び走査速度から、各サンプルに送給された水の量
をｋｇ／ｃｍ² 単位で計算した。

【００１９】様々の合金試片についての高圧ジェットの
作用効果の最初の調査を３４５ＭＰａ（５０ｋｓｉ）リ
ザーバ圧力及び３０．５ｃｍ／分横断速度において行っ
た。これらの結果に基づいて、また別の同種試片におい
て最初の侵食損失が比較的大きいか、小さいかに依存し
て前より速い速度でもしくは遅い横断速度で試験を行っ
た。これらの多数点データを図面に示す。

【００２０】ＩＮ−７１８試片は９５４℃（１７５０°
Ｆ）で１時間溶体化焼鈍されそして１０３のロックウエ
ルＢ硬度を有した。ＭＡＲ−Ｍ５０９試片は鋳造したま
まであり、３１．０の表面ロックウエルＣ硬度を有し
た。ＲＥＮＥ８０試片は、真空中で１２００℃において
４時間標準溶体化焼鈍した一方向凝固ロッドから横断方
向に切り出され、３９．４ＨＲｃの最終硬度を有した。
最初のＭＡＲ−Ｍ５０９試片表面は研磨しそして後水中
に分散せしめた三角形アルミニウム媒体を使用して振動
仕上した。ＲＥＮＥ８０試片は０．３μｍ仕上まで研磨
した。侵食表面は走査型電子顕微鏡で検査しそして粗さ
は０．７６ｍｍ（０．０３インチ）カットオフに設定
した携帯型テイラー−ホブソン粗さ測定器を使用して測
定した。

【００２１】図１は、ＩＮ−７１８に対して送給水量
（ｋｇ／ｃｍ² ）対侵食金属量（ｍｇ／ｃｍ² ）の関係
をプロットしたものである。ウオタージェット侵食プロ
セスの２つの重要な特徴が図１のグラフから明らかであ
る。一つは、測定可能な侵食が存在するようになるまで
にはＩＮ−７１８基材に衝突するのに必要な最小量の水
が存在する、すなわち潜伏期間が存在することである。
すなわち、２７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）においては、
０．８ｋｇ／ｃｍ² の水が基材を横切って送給され終る
までは実質上の侵食は起こらない。その時点で侵食は始
まりそして指数関数的に増大する。３４５ＭＰａ（５０
ｋｓｉ）においては、潜伏期間は約０．５ｋｇ／ｃｍ²
において終わる。

【００２２】第２の特徴は、測定可能な侵食を起こすに
必要とされる最小（しきい）圧力が存在しそして２０７
ＭＰａ（３０ｋｓｉ）は最小圧力のごくわずか上でしか
ないことである。侵食最小ジェット圧力は曲線の最初の
スロープから決定することができる。溶体化焼鈍ＩＮ−
７１８に対する最小圧力は約１９６ＭＰａ（２８．５ｋ
ｓｉ）であることが確認された。ベルヌーイの式から、
最小圧力はウオタージェット速度に換算でき、かくして
ＩＮ−７１８に対する対応する最小速度は６５０ｍ／秒
である。

【００２３】図２において、９５４℃（１７５０°Ｆ）
で１時間溶体化焼鈍されそして後７１８℃（１３２５°
Ｆ）で８時間＋６２１℃（１１５０°Ｆ）で１０時間時
効処理した時効ＩＮ−７１８試片について同様の侵食試
験を行った。時効ＩＮ−７１８試片は、１１５のロック
ウエルＢ硬度を有した。金属侵食量は図１に示したもの
よりかなり低く、基材硬度への明確な依存性を証明する
ものであることを銘記されたい。

【００２４】図１で示した実験を試片の最初の平滑な仕
上げ表面を粗化するべく軽いグリットブラストの予備処
理を受けたＩＮ−７１８試片に対して繰り返した（図
３）。２４０メッシュの角ばったアルミナグリットを９
０度の衝突角度で試片から５．１ｃｍ（２インチ）に位
置するブラストヘッドを使用して投射した。投射グリッ
ト圧力は２．５ｋｇ／ｃｍ² ゲージ圧（３５ｐｓｉｇ）
であった。グリットブラスト予備処理に続いて、試片を
リザーバ圧力２０７ＭＰａ（３０ｋｓｉ）、２７６ＭＰ
ａ（４０ｋｓｉ）及び３４５ＭＰａ（５０ｋｓｉ）にお
いてウオタージェット侵食試験下に置いた。各場合、そ
れぞれのウオタージェット圧力において金属侵食量にお
ける相当の増加が見られることを銘記されたい。

【００２５】図４において、グリットブラスト処理され
そして後ウオタージェット粗化過程に置かれたサンプル
と同じサンプルの最初のグリットブラストを受けずにウ
オタージェット粗化過程に置かれた部分とに対する侵食
値を直接比較したプロットが示されている。図４のプロ
ットにおいて、侵食量がウオタージェット圧力に対して
プロットされており、そしてサンプルがグリットブラス
ト処理され手板場合には、されていない場合に比較し
て、侵食がかなり低めの圧力において開始されることを
銘記すべきである。

【００２６】図５において、基材に送給される水の量が
３４５ＭＰａ（５０ｋｓｉ）のウオタージェット粗化過
程に置かれた幾つかの材料に対する侵食重量損失に対し
てプロットされている。上述したＩＮ−７１８試片デー
タ（９５４℃（１７５０°Ｆ）で１時間溶体化焼鈍）が
プロットされそして過剰溶体化処理（９５４℃（１７５
０°Ｆ）で４時間）状態にあるＩＮ−７１８試片に対す
るデータが追加されると共に、Ｔｉ−６重量％Ａｌ−４
重量％Ｖサンプルのデータもまた追加されている。この
チタン合金は、ＩＮ−７１８（９５４℃（１７５０°
Ｆ）で１時間溶体化焼鈍）と幾分同様の挙動を示した
が、ＩＮ−７１８（９５４℃（１７５０°Ｆ）で４時
間）は送給される同等量の水に対してはるかに高い侵食
性を示した。図５にプロットしたデータからわかるよう
に、ＩＮ−７１８サンプルにおいて実現される侵食重量
損失において熱処理状態に依存して相当の差異が存在す
る。３４５ＭＰａ（５０ｋｓｉ）におけるウオタージェ
ット侵食の場合に対しては、４０ｍｇ／ｃｍ² の重量損
失はＩＮ−７１８（９５４℃（１７５０°Ｆ）で１時間
溶体化焼鈍）に対しては７．５μｍの粗さを実現した
が、ＩＮ−７１８（９５４℃（１７５０°Ｆ）で４時
間）に対しては１１．５μｍの粗さを実現した。同じジ
ェット圧力及び送給水量において、過剰溶体化材料は実
質上大きな侵食損失及び大きな粗さを有した。

【００２７】基材に送給される水の量の関数としてのＭ
ＡＲ−Ｍ５０９の侵食量の変化が図６に示される。３５
９ＭＰａ（５２ｋｓｉ）侵食データ曲線は、送給水衝突
の増大と共に指数関数的に増加する。２７６ＭＰａ（４
０ｋｓｉ）においても、同様の、まだ指数関数的な曲線
が見られるが、両方の曲線は侵食作用の初期段階で潜伏
期間が存在することを示唆している。

【００２８】図７において、ＲＥＮＥ８０の侵食状態
が、侵食重量損失対送給水量のプロットとして示されて
いる。測定可能な侵食が起こる前に約１ｋｇ／ｃｍ² の
最小値が存在することが明らかに見られることを銘記さ
れたい。

【００２９】侵食ＲＥＮＥ８０試片の粗さが、侵食重量
損失の関数として図８に示されている。粗さは侵食と共
に急激に上昇しそして後非常に高い侵食重量損失におけ
る約３０μｍの限界値に向け移行する。２２０ｍｇ／ｃ
ｍ² の重量損失が０．２７ｍｍ（１０．６ミル）の表面
除去に相当する。これは、溶射の準備として必要とされ
るほどほど表面除去実質上を超える。しかし、１０ｍｇ
／ｃｍ² の重量損失においては、約５μｍの粗さが生
じ、これは爾後の溶射被覆に非常に適当であることが見
いだされた。

【００３０】図９において、４０、５０および６０のロ
ックウエルＣ硬度を有する鋼についてのウオタージェッ
ト侵食試験の結果が示されている。ここでもやはり、侵
食重量損失は実質上基材の硬度並びに適用ウオタージェ
ット圧力及び送給水量に依存することを銘記すべきであ
る。

【００３１】ウオタージェット粗化過程を受けた基材が
プラズマ溶射コーティングに対する良好な下地を提供す
ることを明らかにするために、ニッケル基スーパーアロ
イタービンブレードをこれまで見いだされた適切なウオ
タージェットパラメータを使用して、一段階で浄化しか
つ粗化した。ブレードは最初暗色の表面酸化物を有した
が、酸化物はウオタージェット粗化過程により完全に除
去された。ブレードの侵食損失は１０．７ｍｇ／ｃｍ²
であり、これは約０．０１２ｍｍの厚さの除去に相当し
た。ブレードをその後、アルゴン包囲プラスマ溶射によ
りＭＣｒＡｌＹ（ここで、Ｍはニッケル、コバルトもし
くは鉄）で被覆し、真空中で熱処理しそして仕上処理し
そしてピーニング処理した。優れた結合が得られそして
界面はすべての部分で完全に清浄であった。

【００３２】上述した結果は、試験された基材材料の各
々がそれ以下では表面侵食が始まらない最小圧力を有す
ることを示す。図１０において、試験された３種の主た
るスーパーアロイ、ＩＮ−７１８、ＭＡＲ−Ｍ５０９及
びＲＥＮＥ８０に対する最小圧力対硬度（ロックウエル
Ｂ）のプロットを示す。硬度が増加するほど、最小圧力
は指数関数的に増加することを銘記されたい。

【００３３】図１１においては、コバルト基スーパーア
ロイ及びニッケル基スーパーアロイ両方に対して送給さ
れた水量がウオタージェット水圧に対してプロットされ
ている。各場合に、送給水量は基材の４．５ｍｇ／ｃｍ
² を実現するに必要とされるものであった。コバルト基
スーパーアロイに対しては、送給水量は３５７ＭＰａ
（５２ｋｓｉ）における０．７ｋｇ／ｃｍ² からおおよ
そ２１６ＭＰａ（３１．５ｋｓｉ）における５．５ｋｇ
／ｃｍ² まで変動した。対照的に、ニッケル基スーパー
アロイは、同様の侵食状態を実現するのに必要とされる
水量はもっと少なくてすみ、２７６ＭＰａ（４０ｋｓ
ｉ）においておおよそ１．５ｋｇ／ｃｍ² のもっと低い
ウオタージェット圧力であった。

【００３４】まとめとして、上述した試験は、それ以下
では侵食が起こらない最小ウオタージェット圧力が各基
材材料に対して存在することを示している。それらの圧
力を以下に示す：（最小圧力）ＭＡＲ−Ｍ５０９：２１０ＭＰａ（３０．６ｋｓｉ）ＲＥＮＥ−８０：２４８ＭＰａ（３６．２ｋｓｉ）ＩＮ−７１８：１９６ＭＰａ（２８．５ｋｓｉ）

【００３５】次の表１は、試験を受けた様々の基材にお
ける記載された侵食水準を実現するのに必要な臨界水量
を示す。表１に記載の各々は、４．５ｍｇ／ｃｍ² の最
小侵食水準に対して、指示された圧力において必要とさ
れる水の量を確立するものである。また、４５ｍｇ／ｃ
ｍ² の最大侵食水準を実現するのに必要とされる水量を
も併記する（一つを除く）。＊印を有する表５の項目は
実験的に確認された値の内挿値である。

【００３６】

【表１】

【００３７】以上は、ジェット侵食源として水の使用に
基づくものであったが、当業者には他の純な液体の使用
に代替しうることが理解されよう。そうした液体の例と
しては、エチレングリコール、高密度アルコール、ポリ
ウオターなどを挙げることができる。

【００３８】

【発明の効果】グリット介在物が回避されるような所定
の水準のスーパーアロイの表面粗さを実現する。

【００３９】以上、本発明を例示したが、本発明の精神
内で多くの改変をなしうることを銘記されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】リザーバ圧力２０７ＭＰａ（３０ｋｓｉ）、２
７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）及び３４５ＭＰａ（５０ｋｓ
ｉ）において、ＩＮ７１８の侵食状況を示す金属侵食量
対送給水量の関係を示すグラフである。

【図２】リザーバ圧力２０７ＭＰａ（３０ｋｓｉ）、２
７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）及び３４５ＭＰａ（５０ｋｓ
ｉ）において、時効処理したＩＮ７１８の侵食状況を示
す金属侵食量対送給水量の関係を示すグラフである。

【図３】リザーバ圧力２０７ＭＰａ（３０ｋｓｉ）、２
７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）及び３４５ＭＰａ（５０ｋｓ
ｉ）において、グリットブラスト処理したＩＮ７１８の
侵食状況を示す金属侵食量対送給水量の関係を示すグラ
フである。

【図４】ＩＮ７１８に対してグリットブラスト処理した
表面とグリットブラスト処理しなかった表面と間での比
較を示す、金属侵食量対ウオタージェット圧力の関係を
示すグラフである。

【図５】３４５ＭＰａ（５０ｋｓｉ）に維持されたリサ
ーバから幾つかのスーパーアロイに対して侵食重量損失
対送給水量の関係を示すグラフである。

【図６】２２１ＭＰａ（３２ｋｓｉ）、２７６ＭＰａ
（４０ｋｓｉ）及び３５９ＭＰａ（５２ｋｓｉ）に維持
されたリサーバからＭＡＲ−Ｍ５０９に対して侵食重量
損失対送給水量の関係を示すグラフである。

【図７】２７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）及び３４５ＭＰａ
（５０ｋｓｉ）に維持されたリサーバからＲＥＮＥ８０
に対する侵食重量損失対送給水量の関係を示すグラフで
ある。

【図８】図７に示された条件の下でＲＥＮＥ８０に対す
る表面粗さ対侵食重量損失の関係を示すグラフである。

【図９】３４５ＭＰａ（５０ｋｓｉ）に維持されたリサ
ーバからのウオタージェットによる３種類の鋼に対して
侵食重量損失対送給水量の関係を示すグラフである。

【図１０】ＩＮ−７１８、ＭＡＲ−Ｍ５０９及びＲＥＮ
Ｅ８０に対する初期侵食を実現するための最小圧力対硬
度の関係を示すグラフである。

【図１１】コバルト基スーパーアロイ及びニッケル基ス
ーパーアロイ両方に対し４．５ｍｇ／ｃｍ² 侵食を実現
するための送給水量対水圧の関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ．基材の表面を横切ってグリットブラ
スト処理により予備粗化を行う段階と、ｂ．少なくとも
１９２ＭＰａ（２８ｋｓｉ）の液体ジェットを用意する
段階と、ｃ．０．７ｋｇ／ｃｍ² から約５．５ｋｇ／ｃ
ｍ² までの量範囲において表面に液体を送給するような
速度で基材表面を横切って液体ジェットを移動する段階
とを包含する基材の表面の粗化方法。
【請求項２】溶射コーティング装置を使用して金属、
セラミックもしくはサーメット材料の層を付着する段階
を更に含む請求項１の方法。
【請求項３】ジェット圧力及び表面に送給される液体
量が表面を０．０１３〜０．１３ｍｍ（５０〜５００μ
インチ）範囲内に表面を粗化するように調整される請求
項１の方法。
【請求項４】ジェット圧力及び表面に送給される液体
量が表面を０．０５ｍｍ（２ミル）を超えない厚さ損失
まで侵食するように調整される請求項１の方法。
【請求項５】基材がニッケル基、コバルト基、鉄基及
びチタン基合金から成る群から選択されるスーパーアロ
イである請求項１の方法。
【請求項６】液体ジェットが水、エチレングリコー
ル、アルコール類及びポリウオターから成る群から選択
されるスーパーアロイである請求項１の方法。
【請求項７】溶射コーティング装置がプラズマ溶射、
爆発銃、高速酸素−燃料及び高速衝撃方式から成る群か
ら選択されるスーパーアロイである請求項２の方法。