TWI240757B - Method for coating a friction rubbing surface of a high temperature member, a high temperature member, and an electrode for discharge type surface treatment - Google Patents

Description

1240757 t、發明說明 [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種高溫元件擦動面 、 元件與放電表面處理用電極。 设方法及巧溫 [先前技術] 向、✓皿元件之實施例之附 圖為蓋板部之另一斜視 苐1圖為由蓋板側所見之作為 盒板之渦輪葉片之模式圖，第2 圖。 以及蓋板部3所構成。葉二;且=部 剖面，其為利用燃燒氣體產生轉動動某片形 2係位於葉…的末端部，而被固定=:=部 片，且7Λ脸姑心&禾圖不之渦輪碟 安心= 達至渦輪碟片之部分。蓋板部3係 氣：產的前端’其係具有抑制振動，且減低前端之 矾體產生漏洩之功能。 而之 互緊不：與1片或複數片的葉片部1 -體形成，相 二、、°。搶接面（抵接面）的型態包含：由半徑方向來 能P r屯的直線形態；以及如圖例所示中間具有階梯之形 、下將中間具有階梯之型態稱之為「ζ凹槽」。 Ζ凹槽蓋板部係如第！圖# 2條點虛線所示，

兩盍板部伤LV 7 J 體的位置:、因/槽3 a的側面A、B相互抵接，以保持整 z凹槽蓋板部彼此互不連結，而具有古 位置保持能力之特徵。 ^ 而渴輪葉片在運轉時會高速轉動，不但會導致週 6 315077 1240757 J丨生之茭形與振動， 溫氣體。因此_ 才兀使/、暴路於通過渴輪葉片之高 下承受-面⑯ 的側面A、B，將產生必須在高温 動面A V乂及產生激烈的擦動耗損之問題。此外，扒 動面A、B並非固定的面 ％ 面即為B面。 方叹疋為A面時，抵接之 以往，為解決上述之問 相鄰夕檢人 你在與渦輪葉片之Z四粞 祁郇之挺合面（側面A、B， U槽 而相關部位稱為擦動部。），擦動面Α'δ」， 金屬（例如「專利文獻！」。 射硬㈣熱.耐摩耗 曰本特開2001-152803號公報 然而，利用堆銲或溶射，其 AA ^ ^ t| 、力乂禮迷度雖咼，但因苴爲 的健全性·密合性·尺计夢 /、層 ^ M a , . 1 L度·作業性不甚理想，而呈 有難以自動化之問題。此外， 句具 則置處理與後續處理而具有高成本之缺點。 、進仃 第4另/方面，在渦輪高溫部中，使用多數之如第3圖、 第4圖所示之嵌合部5。此 十一 此外，在壓縮機的靜翼部分，亦 „ , ‘動面。在壓縮機的後段，運 轉時會形成高溫。 又運 上述之渦輪高溫部的嵌人卹 一. 人σ σ卩與壓縮機的擦動面，在邊 行運轉的過程中會因互相磨板 $“易於耗損’故必須錄覆高 溫耐耗損材料。因此，以往係 ^ 係利用浴接或溶射之方式將硬 質材料附著於該面上。亦即，，a —Τ Χ 々+ , P在進行溶接或溶射前以研磨 或喷出之方式使零件的表面層活 古性化接者再以溶接或溶 3】5077 7 1240757 射出之方式堆銲鎢鉻鈷系之合全 研削I 至亚在溶接或溶射後進行 研削加工以去除多餘的堆銲 仃 與人加在 隹保精準的尺寸。然而，因 入口邛為狹小之溝部，故難以進 之鉍制仃，合接或〉谷射，利用習知 之材枓將導致容易產生耗損之問題。 另-方面，如眾所知利用液中放電錢覆金屬材料的表 ’提昇耐蝕性、财耗摩性之技術已提出專利申請。該 項技術的要旨如下所述。第1 t 广π、 弟1係一種在混合wc(鎢碳化 物）與Co(鈷）之粉末後並予壓 丁 &、，、倍成形之電極中利用液中 放電使電極材料堆積於工件。之德 旰义傻，以其他的電極（例如： 銅電極或石墨電極等)’對堆積於工件之電極材料施以再溶 解放電加工’以獲得高硬度與高密合力之方法。以下，說 明該先前技術。 首先，說明第2之先前技術（例如：參照專利文獻。 使用WC-Co的混合壓粉體電極’在工件(母材於液 中進行放電加W堆積Wc心（1次加工）。接著，利用如 銅電極般不會產生過多耗損之電極進行再溶解加^2次加 工）。僅料1次加工的堆積日夺，覆蓋層之硬度（維式硬度） 約為Hv/1410的程度，且其為具有許多空洞組織之覆蓋 層’但藉由進仃2次加工之再溶解加工，即可獲得益空洞 組織、且：有硬度提昇為Hv=m〇之組織之覆蓋層。根據 該第2先前技術方法，即可獲得剛材上具有堅硬且良好密 合度之復孤層，然而，要在諸如超硬合金之燒結材料的表 面形成具有強固始、合力之覆蓋層有其困難度。 以下，根據專利申請人 之弟3先前技術清楚得知 ，將 315077 8 1240757 形成Ti等之硬質碳化物之材料作為電極，使其在工件之全 屬材料之間產生放電時，可省略再溶解過程，而於工件之 金屬表面上形成強固的硬f膜（例如：參照專利文獻3)。此 係因：放電所消耗之電極材料與加工液中之成分c產生反 應而形成Tic(碳化鈦）之故。此外，藉由呵（氯化欽博、 金屬氫化物的壓粉體電極’使其在工件之金屬材料之門產 生放電，此相較於使用Ti等材料的形態，可以更快的速度 形成密合度較佳的硬質膜。此外，藉由在TiH2等氫化物^ 混合其他金屬或陶究之魔粉體電@，使其在工件之金屬材 料之間產生放電’即可快速地形成具有硬度、耐耗摩性等 各種性質之硬質覆蓋膜。 此外，根據第4之先前技術，可以得知利用預備燒結 即可製造高強度之表面處理電極（例如··參照專利文獻4卜 該第4先前技術的實例之_，係說明關於由wc粉末與c。 粉末之混合粉末所構成之放電表面處理用電極的製造情 形。混合we粉末與co粉末並予以壓縮成形之壓粉體7 可以單純地混合WC粉末與c〇粉末並予以壓縮成形，但 在混入蠟之後再進行壓縮成形則可提昇壓粉體的成形性， 故較為理想。但由於蠟為絕緣性物質，當蠟大量殘留於電 極中時，因電極之電阻變大將導致放電性惡化。因此，必 須將蠟去除。蠟的去除可藉由將壓粉體電極放入真空爐中 加熱的方式加以去除。此時，當加熱溫度過低即無法將蠟 去除，但溫度過高又會使得蠟轉換為煙灰，而導致電極純 度的劣化，因此必須將加熱溫度保持在可以溶解蠟且不會 9 315077 1240757 使壤產生分解而變換為煙灰之溫度。接著，將真空擴中的 昼粉體，利用高頻線圈等進行加熱，冑其具備得以承 械加工之強度’且不至於太過堅硬，： 程度的硬度，但在碳化物間的接觸部中雖使= 合，但卻是以較低的溫度燒成使其形成未達到本燒处之弱° 結合。如一般所知利用上述電極進行表面放電處理；，即 可形成細密且質地均一的覆蓋膜。 接者’根據第5之先前技術，藉由調整作為電極材料 所配合之材料，即可使覆蓋膜具備各種魏（例如… 專利文獻5)。該第5先前技術中揭示有：藉由在電極= 合具有潤滑性之材料’即可使覆蓋膜具備潤滑性。 此外’第6先前技術中揭示有以下之方法：將 為陰極’將W或WC、鎢鉻鈷系合金、TiB2(硼化鈦）、Q c 化鉻)等其中之-項作為棒狀電極進行放電加工，在工件的 表面形成W或WC、鎢鉻鈷系合金、TiKr/2等固定層， 之後，在該固定層的表面溶射w或wc、鎢鉻鈷系合2、

Cr3C2、Co、Cr、Al、Y 等，之铉，Α 甘主 r l ^ 寺之後，在其表面施以電漿加工 以獲得耐耗磨性（例如：參照專利文獻。 接著，在第7之先前技術中揭示有：以。必等形成 之用以抑制電極之耗損的放電加工用電極（例如：參照專利 文獻7)。此外，在第8之先前技術中係揭示：使用'ye、 TaC、TiC、eBN(立方晶氮化爛）、鑽石等材料作為電極材 料，並利用大氣中之放電將溶解之材料附著於工件，以形 成覆蓋膜之方法（例如：參照專利文獻8)。此外，第9之先 315077 10 1240757 月j技術係關於放電表面處理技術，藉由在放電表面處理用 之電極中添加BN等潤滑性材料，即可使覆蓋膜具有潤滑 作用（例如：參照專利文獻9)。 1利文獻！ 曰本特開平S148615號公報（第3至5頁） ί利文獻！ 曰本特開平9-192937號公報（第9頁;） 文獻 國際公開第99/58744號手冊（第18至20頁） 差-利文獻！ 國際公開第00/29157號手冊（第6至7頁） 差-ϋ文獻立 曰本特開平8-81 756號公報（第2至3頁） 曰本特開平3-66520號公報（第2頁） 曰本特開平8-53777號公報（第3頁） 曰本特開平2001-279465號公報（第4至5頁） 然而’在上述之第2至第9先前技術中所揭示的放電 表面處理中，其中一部分是藉由添加潤滑材料等以形成功 月匕丨生之復盖膜’但其主要的著眼點係在於常溫下之耐耗磨 1 故將TiC等硬質材料的覆蓋膜形成於被加工物的表 11 3]5077 1240757 面。

At另一方面，近年來對於在高溫環境下具有耐耗磨性 :匕：或具有潤滑性能之覆蓋膜的需求日益提昇。第6圖係 1頁不航^機用氣體渦輪式引擎之渦輪葉片之概略圖。該航 二、用氣渦輪式引擎係如圖所示以接觸固定複數個渦輪 ::201且轉動於軸之四周的方式構成。在航空機用氣體 圖二式引擎進行作動的過程中，當渴輪葉片201轉動時， ::之渦輪葉片201間的接觸部分A會在高溫的環境下產 以上的摩擦。在使用上述渴輪葉片之高溫環境下（700°C 式好 述先别技術所使用之耐耗磨覆蓋膜會因硬度降低 而產生幾乎不具備耐耗磨效果的問題。此外，利用 之先前技術所獲得之具有潤滑性之覆蓋膜，亦 二：：使用為前提’常溫下之潤滑劑與使 輪式引擎之料聲c之高溫環境 械原理完全不同，上述之先前技術，具有未考 慮π /皿％境下之潤滑性的問題。 [發明内容] 本^明係解決上述之問^ 第1目的^ 門喊而研發者。亦即，本發明之 弟1目的，係提供一種：不僅可 1扁基4谈知 巧纟皿蜋1兄下承受高面壓， 且在產生擦動亦不至於造成過多的 性、尺寸精密度、作業性的提昇，而」、、:日、因層之在、合 7L # ^ 付以達到自動化之高 μ兀件擦動面的鍍覆方法與高溫元件。 门 此外，本發明之第2目的，係提供 件下利用放電表面虛理古、1 ^ >1在同/皿的條 面處理方法將具有耐耗磨性與潤滑性之覆 315077 12 1240757 蓋膜形成於被加工物上之放電表面處理用電極。 為達成上述第1目的，本發明係提供一 4念‘ 证巧 >皿構件夕 挺動面的鍍覆方法，其特徵係：在高溫 之 . 兄Γ每其他元株 接觸的擦動面上，使用高溫硬質材（4)，或在高溫下且 卞 滑性之材料（6)，或高溫硬質材（4)盘在高、、w ”有潤 & 厂、隹回/皿下具有潤滑性之 材料（6)的混合物的壓粉體的放電處理用電極，使其與驴、,、 擦動面之間產生脈衝狀的放電，並藉由該放電能量，:j 述擦動面上形成前述放電表面處理用電極的構成=料= 该構成材料的反應物質的皮膜。 疋 〃此外，本發明係提供一種擦動部之鑛覆方法，其特徵 係.在高溫環境下’在與其他元件接觸之擦動面A上 高溫硬質材(4) ’或在高溫下具有潤滑性之材料(6)，或高溫 硬質材（4)與在高溫下具有潤滑性之材料（6)之混合物施: 放電表面處理（在電氣絕緣性之加工液中或大氣中，使其在 放電表面處理用電極與被加工物之間產生脈衝狀的放電， 藉由該放電能量，使前述放電表面處理用電極的構成材料 或該構成材料的反應物質，於前述被加工物的表面形成皮 膜之放電表面處理方法)’並在與其抵接之擦動面B上，對 在高溫下具有潤滑性之材料(6)施加溶接、溶射或放電表面 處理。 〃此外，本發明係提供—種擦動部的錢覆方法，其特徵 係：在高溫環境下，在與其他元件接觸之擦動面八上，對 高溫硬質材⑷、或在高溫下具有潤滑性之材料(6)、或高溫 硬質材⑷與在高溫下具有潤滑性之材料（6)之混合物施加 315077 13 1240757 放黾表面處理而在抵接於擦動面a之擦動面Β上，在無 鑛覆的狀態下，對高溫硬質材⑷、或在高溫下具有潤滑性 之材料(6)、仏益石更質材(4)與在高溫了具有潤滑性之材料 (6)之混合物施加放電表面處理。 此外，本發明係提供一種擦動面之鍍覆方法，其特徵 係在问/皿％ 3兄下’在與其他元件接觸之擦動面上，對在 高溫下具有潤滑性之多孔材料(6)施加放電表面處理 固體潤滑材（7)充填於該氣孔。 同柃，本發明係提供一種固體潤滑材（7)之材質與 固體潤滑材（7 )之方法。 ' 之鍍覆方 之材料（6) 組織的細 、此外，本發明提供一種高溫元件的擦動面 去，其特彳政係：在對前述在高溫下具有潤滑性 2行放電表面處理後，進行加熱處理以提高多孔 密度以及強度。 前述高溫應質材（4)為 cBN、TiC、TiN、丁iAlN、TiB、 Γ: W、VC、¥、Μ， ^中之一或其混合物。 此外’前述在高溫下具有潤滑性之材料(6)係含有鉻、 乂及/或氧化鉻（cr3c2)、以及/或hBN。 前述在高溫下具有潤滑性之材料(6)係含有ι〇% 的鉻’而不含2 0 %以上的鎳。 此外，本發明係一種高溫元件，其 墳下—t # 攻係：在高溫環 下’在與其他元件接觸之擦動面上， (4)、十+ > 便用鬲溫硬質材 J或在向溫下具有潤滑性之材料（6)、式古、四 ；乂阿溫硬質材（4) 315077 14 1240757 與在r% /ml下右、、pq、见 /、有濁h性之材料之混合物的壓粉體的放 I處理用包極’使其在與前述擦動面之間產生脈衝狀的放 兒利用σ亥放電能量，形成前述放電表面處理用電極的構 成材料或該構成材料之反應物質的皮膜。 此外本备明係提供一種高溫元件，其特徵係··在高 f兄下在吳其他元件接觸的另一擦動面上，對高溫硬 貝材（）或在N Λ下具有潤滑性之材料（6)、或高溫硬質材 ⑷與在高溫下具有㈣性之材料（6)之混合物施加放電表 面處理1¾在其中一側的擦動面上，對在高溫下具有潤滑 性之材料（6)施加溶接、溶射或放電表面處理。 此外’本發明係提供一種高溫元件，其特徵係：在高 裒兄下在舁其他元件接觸之擦動面上，對高溫硬質材 (4)、^在高溫下具有潤滑性之材料（6)、或高溫硬質材⑷ 與在高溫下具有潤滑性之材料（6)之混合物施放電表面處 理’並在另-側的擦動面上，在無鑛覆的狀態下，對高溫 硬質材(4)、或在高溫下具有潤滑性之材料⑹、或高溫硬質 材(4)與在高溫下具有潤滑性之材料(6)之混合物施加放電 表面處理。 此外，本發明係一種高溫元件，其特徵係：在高溫元 件之擦動面上’放電表面處理在高溫下具有潤滑性之多孔 材料（6)，並將固體潤滑材（7)充填於該氣孔。 固體潤滑材⑺係：氧化鉻（Cr3〇3)或氧化路（Cr3〇3)與石夕 (Si〇2)的混合物。 此外，本發明係-種高溫元件，其特徵係：在對前述 315077 !24〇757 在高溫下具有潤滑性之 行加熱處理以提高多孔 椅料（6)進行放電表面處理後，再進 組織的緻密度以及強度。 九1 乳體㈣w令1卞上，本發 明係提供：具有良好的高溫耐耗摩性之擦動面之渦輪動 真、滿輪靜翼分片、壓縮機靜翼分片、燃燒器、補 靜止零件。 、 根據上述本發明之方法盥高、、西 旌 /、呵，皿兀件，精由在擦動面 A、Β上施加高溫硬質材（4) 欲玉表面處理，可提昇擦動 面A、B的高溫硬度。此外，葬 猎由在擦動面A、B上施加 在高溫下具有潤滑性之材料（6)之放電表面處理，可提昇_ 動面A、B在高溫下的潤滑性。此外，藉由同時對兩者進 行放電表面處…同時提昇其高溫硬度與高溫潤滑性。 此外，藉由對在高溫下具有潤滑性之多孔材料⑷進行 放電表面處理’並以固體潤滑材充填該氣孔，#此即可獲 得溫度由7’c以下的低溫i 70〇m的高溫之安定： 潤滑性。由於潤滑材的潤滑性並不來自於高溫氧化的結 果，而是因本身所具有的潤滑性，因此即使溫度是在7〇〇 C以下其亦具有潤滑性，而不易產生耗摩。 此外，在放電表面處理前述在高溫下具有潤滑性之材 料（6)後，再進行加熱處理可以使多孔組織更加細密堅硬， 即使在厚實的鍍覆下，亦可提升鍍覆内的強度。此外，在 放電表面處理過程中，雖出現非晶質金屬組織化的現象， 但藉由加熱處理即可使結晶化組織穩定化，並防止轉動時 所產生的尺寸變化。 315077 16 1240757 性此:卜放電表面處理係具有與溶接同等之膜的密合 同時因其具有較高的作孝性度與品質較為穩定， 低製造成本。 ' 成本非常低’因此可大幅降 此外，只要變更電極形狀，放# # ^ρ π 4 適用於如後合部般之狹窄電表面處理即可輕易地 稃固… 部分，並且可輕易地成膜 t固的耐熱·耐耗摩膜。 根據本發明之理相眚 ..βχτ 心' 只轭形恶，前述高溫硬質材（4)係 為·侧、TiC、則、TiA1 〜、WC、Cr3c2、Sic、 △c: k： > Λ Si N z 物。 2 l2〇3的其中之一或其混合 如後所述，該等高溫硬質材在 ,^ ^ 只刊牡吊/皿下具有相當高的維 式更度’且因其在高溫下亦可續 … j j、准持相當南的硬度，故可大 幅楗:南溫元件的擦動面a、b之高溫硬度。 所述在高溫下具有潤滑性之材料（6)係含有··鉻、以及 /或乳化鉻（Cr2〇3)、以及/或hBN。前述在高溫下具有潤滑 性之材料（6)以含有屬以上的鉻、娜以上的鎳為佳。 鉻在高溫下氧化產生氧化物並發揮潤滑性。因此，在 高件的擦動面A、B’藉由產生含有鉻的覆蓋膜，即 可“南溫下之潤滑性，並將而才耗摩性提昇至與以往相同 以往之水準。錄的含有量過多時’會阻害絡在高溫 下的氧化。 如第7圖、第8圖所示，鉻的含有量在1〇%以下時， 氧化鉻較少且摩擦係數較大。鎳的含有量在於鳩以上 315077 17 1240757 時，無法產生氧化鉻且摩擦係數較大。此外，氧化鉻與h B N 因其本身具有潤滑性，故在低溫下亦具有潤滑性。 填充於多孔之鍍覆層的氣孔之固體潤滑材（7)係以氧 化鉻或氧化鉻與矽的混合材料較為理想。因潤滑性並不來 自於高溫氧化的結果，#乃包含之材料本身具有潤滑性， 故即使在70(TC以下亦具有潤滑性，不易產生耗摩。 為使進行加熱處理之多孔組織更加細密堅硬，係以 1000°C的溫度加熱10分鐘以上較為理想。藉此即可獲得 lOOMpa程度的抗拉強度’並且可防止多孔之 此外，為達成上述之第2目的，本發明之放電表= 理用電極’係-種使用在放電表面處理方法之放電表面處 里用電極在加工油中’使放電表面處理用電極與被加工 物之間產生脈衝狀放電’並藉由該放電能量，使前述放電 處理用電極的構成材料或該構成材料的反應物質，於前述 被加工物的表面形成皮膜； 其特徵為，係由：在其、、w T目女a 隹呵/皿下具有咼硬度之高溫硬 料的微粉末，以及可在离、、四 ^ j在阿，皿下虱化並具有潤滑性之高溫潤 滑材的微粉末混合物的壓粉體所形成。 根據本發明’使用在高溫下具有高強度之高溫硬質 材，以及在高溫下具有潤滑性之高溫潤滑材的混合物所带 成的放電表面處理用電⑯’並在藉由放電表面處理方法形 立 扪衣面形成有即使在7〇〇t以上的高溫環 境下也不易產生耗摩的覆蓋膜。 义 此外，本發明提供一 種放電表面處理用 電極 屬於一 315077 18 1240757 種使用於放電表面處理方法之放電表面處理用 電亂絶緣性加工液中或大氣中，使其1以 4 T與被加工物之間產生脈衝狀的放電，並释广理用電 量，使前述放電表面虚踩田 ^ 6亥放電能 B表面處理用電極的構 的反應物質，在前述被加物的 次遠構成材料 係由在高溫下气几 、 、 乂 皮膜’其特徵為： #據：·^ /有潤滑性之高溫潤滑材所形成。 根據本舍明，伸栋田^、

,, Μ 在鬲溫下具有潤滑性之古㈤Μ X 材所形成的放電表面處 之一間滑 方法所形成之被加工面的表面上：：由放電表面處理 上的高溫環境下亦可發揮潤滑性成有即使在職以 膜。 θ ^且不易產生耗摩的覆蓋 成的：:二吏:在高溫T具有潤滑性之高溫潤滑材所形 == 電極，並藉由在經由放電表面… 斤开/成的被加工物的多孔覆 形成在70(^以下的低#充固體/間滑材，而 生耗摩的覆蓋膜。兄下亦可發揮潤滑性且不易產 以下切明之其他目㈣㈣的❹面之 以下說明清楚得知。 口心 [實施方式] :下’參照圖面說明本發明之理想實施形態。此外， 日;：中共通的部分係標示相同之符號，並省略其重複說 :發明之高溫元件的擦動面之鍍覆方法，係在高溫元 ' τ動面A B的其中一方或兩方對高溫硬質材⑷與在 315077 19 1240757 局溫下具有潤滑4 乂 之材料（6)的其中一方或兩方施加放電 表面處理，但以在古、、w — 回，里凡件的擦動面A、B的兩方，對高 溫硬質材（4)與在高、、w 阿/m下具有潤滑性之材料（6)的兩方施加 放電表面處理較佳。 第9圖為本發明 S月之放電表面處理之模式圖。有關放電 表面處理技術，你— 糸揭不於例如曰本特開平7-197275號之 「液中放電之金屬鉍袓μ * ^上 鸯材科的表面處理方法」。只要能提出氧化 防止對策、提昇涵雷 ^ 電·斷電伺服的感度，即使在大氣中亦 可進行放電表面處理。 在第9圖中，8為放電電極，9為加工液，1〇為加工 才曰11為安裝具’ 12為電源。在第9圖中，係將高溫元件 固定在安裝具11，播1垃、& > _ 使/、接近而 >並兀件的擦動面A(或B)而 與放電電極8相對向。‘丁、六n ^ , 丁门加工液9至少需加滿到可覆蓋部分 之t動面A(或B)與放電電極8的程度。在該狀態下即可 利用電源⑴使其在放電電極8與擦動^(或B)之間產 生放電π僅在问溫凡件的擦動面A(或B)形成鑛覆。 此外’即使如第3圖之嵌合部般的狹窄溝狀部分，只 要設定放電電極8的形狀使其適合該溝狀部分，同樣地可 以僅在擦動面A(或B)形成鍍覆。 〃放電表面處理係將電壓施加於含浸在加工液中、或氮 乳、氮氣等氣體中之高溫元件與放電電極，使其在相對向 的面上產生脈衝狀的放電，再利用該放電剝離溶融放電電 極8的表面，使溶融之材料溶接於蓋板部3的擦動面帜或 B)，但以在油中進行放電表面處理較為理想。 315077 20 1240757 、放電表面處理係根據放電脈衝數、或放電處理

的厚度，因此只要變更上述條件即可在數…:程 =铲t制鍍復的厚度，故其為最適合渦輪動翼等精密零件 =覆方法。此外，由於僅在產生放電的部分成膜，因I 前置nr的位置進行局部性成膜，而無需遮蔽等 專：’亦無需進彳了去除多餘部分以及確保尺寸 寻後序處理。由於每一放電脈衝的入熱極 會產生涡輪動翼的熱變形。 U此成子不 士本發明之方法中，放電電極8係使用：混合、壓縮 成^溫硬質材4、及/或在高溫下 粉末與結合材等之材料。高溫生之材枓6的 ™^TiA1N.TiB2.wc^Cr^ 2 wc Cr3C2、SlC、ZrC、VC、Β Γ、 S!3N4、Zr〇2、Al2〇3的其中之一巧人 4 溫度在以下時以使用Tic為二“勿。零件的使用 。。以下時則以使用二：二… αι2〇3、心〇2為佳。 而在1_〇以上時則以使 藉由在放電表面處理之電極古、、四 以使上述材料形成覆蓋膜，並材⑷，而得 硬的精細陶她一為例成：將十分堅 鍍覆於擦動面。 /、、准式硬度為4500) 之材料（6)係指··鉻、或氧 之以鈷為主成分之合金。 的絡、未含有鎳20%以上 此外，在高溫下具有潤滑性 化鉻、或hBN、或含有上述材料 含有鉻之材料係以含有10%以上 者為佳。 315077 21 1240757 在放電表面處理之電極使用在高溫下具有潤滑性之 材料（6)，藉此而得以使上述材料形成覆蓋膜，並以十分低 廉之成本k南其在南溫下之潤滑性。 因此，相較於習知之堆銲或溶射步驟可大幅地降低加 工成本。 以下，詳述藉由以含有鉻的材料作為在高溫下具有潤 ’月性之材料（6)，以提昇高溫下之潤滑性的情形。 第1 〇圖係比較含有鉻之Ni系合金與Co系合金的耗 摩ΐ之圖。由該圖中可以得知：鈷系合金在7〇〇至9〇〇〇c 的向溫領域下其耗摩量降低。但鎳系合金在高溫領域下其 耗摩量急速增大。 第Π圖係用以比較高溫下之維式硬度。由該圖可以得 知：Ni系的鎳鉻鐵耐熱蝕合金7丨3lc即使在高溫下其硬度 相對地比較高。然而，如後所述Ni系的鎳鉻鐵耐熱蝕合金 7 1 3LC雖具有一定之硬度，但在高溫下其耗摩卻相當明 顯。 第1 2圖為高溫氧化量的比較圖。鎳鉻鐵耐熱蝕合金 材中雖含有Cr，但在高溫下因不會產生氧化而無法形成 Cr203，故無法形成低耗摩。相對地，使用c〇系合金時， 因Cr氧化而形成Cr2〇3，而得以達成低耗摩之目的。 第1 3圖係顯示高溫下之氧化鉻量之X線強度的比較 圖。生成於金屬表面之氧化鉻的量，以C〇系為例，當溫 度超過700 C時氧化物會急速增加。鈷並不妨礙鉻的氧 化相對地使周N i系時即使溫度上升氣化絡的量也不會 22 315077 1240757 產生變化而維持在低數值。由此得知，氧化物的有. 在耗摩量上產生極大的差異如第8圖所示。 热，將 第14A與第14圖B係加熱至9〇〇它 !射結果。在該圖中…咖系的二::： 金71似，第14圖以c〇系合金（χ_4〇)。 …、虫a 可以清楚地得知犯系合金無法生成叩3。"之比較 此外，第〗5圖係為顯示。2〇3之高溫下之摩 圖。由該圖中可以得知，Ο〗在言、w ，、數之 0/r 3〇〇 同'皿為低摩擦，特別 疋在300 C左右時其摩擦係數會降 ： 擦係數變得更低。 L左右h其摩 、、-下二二：2:的特性可以得知，使用含有鉻且在高 /皿下具有騎性之材料6，可以提昇在高溫下 此外，同樣地使用含# p n + m I·生之材料6 : 之在高溫下具有潤滑 性之材科6,亦可以提昇在高溫下之潤滑性。

在高溫元件的擦動面A及/或B 潤滑性之多孔材料6施加放電表面處理在：:件下具有 液等之固體潤滑材7塗抹充填於該氣孔，一 ^合於=發 在600°C以下亦可提升潤滑性。 猎^即使/皿度 ,」：=熱處理，即可促進鑛覆内的組織的擴散 、，，口 口 並貝現組織的緻密化與強度向上。 且有的㈣面A及/或對在高溫條件下 捏:;之夕孔材料6施加放電表面處理，再將混合於 固體潤滑材7塗抹充填於該氣孔，或將混合於 軟貪橡…體潤滑材塗抹充填於氣孔，藉此，即使溫度 315077 23 1240757 在700 c以下亦可提升其潤滑性。多孔組織的空隙率以在 10%以上者為佳。有關前述固體潤滑材（7)，一般係使用氧 化絡（Cr2〇3)或氧化鉻（Cr203)與矽的混合物。 1 f例而言，將固體潤滑材Cr2〇3充填於氣孔後，不論 度冋低’因其具有潤滑性而得以減少耗摩。充填混有3丨 之Cr2〇3的固體潤滑材時，纟480°C的溫度下，其所產生 2摩極少。Si會氧化而生成Si〇2,液狀的玻璃與固體潤 月材Cr2〇3產生加倍之效果。 第16圖 、表1為顯示固體潤滑材之效果之試驗結果 為將固體潤滑材充填於多孔組織之模式圖。 【表1】 中溫下耗摩差異之試驗結果之實例 試驗條件： 大氣中48〇C>C (暫時加熱至760°C後） 面壓·· 7Mpa 振幅·· 1·0(± 0.5) 循環數：1〇6

!r2〇3 充填 與S i充填^鐫银金3 1 量（微米） ' ---------- / 190 50 5 多孑L組織因拉力弓余庚丨 . 題，…一 度小’而有剝落之虞。為解決該問 可“溫加熱促進粒子間的擴散以增加結合強度。 表2為拉力強度的試驗結果。 315077 24 1240757 2] 拉力強度 Mpa 隹持放電鍍覆 32 溫熱處理後 99 — 舉其中一例，以l〇〇〇°C以上的溫度對放電表面處理的 層進行1 0分鐘以上的加熱處理，藉此即可促進鍍覆内組織 的擴政結合，以貫現組織的細密化與強度的提升。 貫施例 以下，說明本發明之實施例。 表3為渴輪茱片的母材(鎳鉻鐵耐 溶接之擦動面的堆銲材τ、放 王713LC) 材之鶴鉻钻合金系潤滑材的主’理之擦動面的链覆 含有量較少，但堆銲材τ與鎢鉻::全與C。的 與C。的含有量較高的材料。堆…系广材係使用。 =當於在高溫下具有潤滑性=鉻姑合金系潤

衣 ^ Ί/Τ' 硬質材之咖以及各種碳化 的維式硬度 315077 25 1240757 相對於此，表3的母材、堆銲材τ以及鎢鉻鈷合金系 潤滑材係為300至400程度之低維式硬度，且當溫度在6〇〇 C以上時其硬度會急速減低，在700至80CTC的高溫時其 硬度更大幅降低為常溫下的1/2左右。 【表4】 維式硬度（常溫） cBN TiC SiC Cr3C2 we Zr02 4500 3200 2400 2280 2200 1300 表5係為確認本發明之效果，用以試驗擦動面的耗摩 之試驗條件，並將其條件設定為接近實際之噴 轉條件。 1連 【表5】 試驗條件 溫度 面壓 j環數 香 81^5Zj 7Mpa lx 107 Ts 振巾i z 0.3 5mm 表6為試驗結果的比較 程度。 亥表係辱員示試驗材料與耗摩 315077 26 1240757 【表6】 鍍覆材

號碼 條件 上部試驗片 下部試驗片 1 母材之間 錄絡鐵耐熱姓合金 1713LC 鎳鉻鐵耐熱蝕合金 1713LC 2 潤滑堆銲之間 堆銲材T ;堆銲 堆銲材T ;堆銲 3 硬質EDC之間 (陶瓷系） Cr3C2+5%Ni ； EDC Cr3C2+5%Ni ; EDC 4 潤滑EDC之間 (鶴絡鶴合金系） 鎢鉻鎢合金系潤滑 材；EDC 鎢鉻鎢合金系潤滑材； EDC 5 硬質EDC與潤滑堆銲 Cr3C2+5%Ni ； EDC 堆銲材T ;堆銲 6-1 硬質EDC之間（cBN) cBN(Ni電鍍被覆）； EDC cBN(Ni電鍵被覆）；EDC 6-2 硬質EDC之間（TiC) Tic ； EDC Tic ； EDC 7 (硬質+潤滑)EDC之間 50%Cr3C2+20%Cr+30 %Co ； EDC 50%Cr3C2-f20%Cr+30%Co ；EDC 8 (硬質+潤滑)EDC之間 50%Cbn+20%Cr+30% Co；EDC 50%Cbn+20%Cr+30%Co ； EDC 號碼 上部試驗片耗摩量 下部試驗片耗摩量 判定 1 大 大 X 2 極小 極小 ◎但成本高 3 大 大 X 4 小 小 〇成本合理可堆銲具有實 用性 5 極小 極小 ◎但成本合理 6-1 極小 極小 ◎成本低 6-2 小 小 ◎成本極低 7 中 中 Δ 8 極小 極小 ◎成本低 在該表中，處理號碼1為母材之間的情況，因耗摩過 大故無法適用。處理號碼2為習知例（堆銲），其耗摩量雖 少但成本卻十分高。上述之處理號碼1、2為習知例。但在 480°C的條件下，即產生相當大的耗摩。 處理號碼3係為了降低成本，而在電極中使用硬質之 27 315077 1240757 陶瓷系材料，使其適用放電表面處理（在表 6中以 EDC(Electrical Discharge Coating)表記），將在高溫下具有 良好耐氧化性之硬質Cr3C2(鉻碳化物）在其兩面成膜之實 例。以往一般認為，兩面愈硬耗摩愈少，但由上述的結果 得知僅使兩面變硬將導致耗摩過大而無法適用。 處理號碼4為本發明之一實例，其係將Cr的含有量爹 且在高温下具有潤滑性之鎢鉻鈷合金系材料，與處理號石馬 3同樣地，藉由放電表面處理使其適用於兩面之實例。此 時可以得知，其耗摩量大幅降低而得以適用。 此外，在上部試驗片以及下部試驗片，對鎢鉻鈷合贪 系之多孔材料施加放電表面處理，使氧化鉻（Cr2〇3)或氧牝 鉻（Ci*2〇3)與矽的混合物之固體潤滑材與軟質的橡膠混含 再將其塗抹充填於該氣孔，如此一來即使在7〇〇乞以下的 條件下亦可提升其潤滑性。在此多孔組織的空隙率係以在 1 0°/。以上為佳。 士舉其中一例，在該氣孔充填固體潤滑材時，此 時不論溫度的高你，Μ # n ^ 产 门低了使其具有潤滑性並減少摩耗。此外， 在氣孔中充填混有Si之Cr 〇 圊卿 〜Lr2。3之固體潤滑材時，在。Γ 的條件下，即可大巾s祕、分 成 田減〉、摩耗的產生。Si產生氧化並形 成s!〇2 ’液狀的破璃與固髀 果。 u /閏滑材Cr2〇3可產生加倍的效 而有剝落之 間的擴散以 9

方面夕孔組織因其張力強度較小 虞。為解決該問題，可茲一、 、， 藉由南溫加熱促進粒 增加其結合強度。 315077 28 1240757 舉其中一例，以l〇0(rc以上的溫度對放電表面處理層 進仃10分鐘以上的加熱處理，藉此即可促進鍍覆内組織的 擴散結合’以實現組織的細密化與強度的提昇。 處理號碼5為本發明之另一實例，本實例係在其中一 方對十勿堅硬之Cr/2(鉻碳化物）施加放電表面處理，並再 另一方堆銲在咼溫下具有潤滑性之堆銲材τ。由其結果可 以得知，其耗摩量在處理號碼2以下，藉由省略其中一方 的溶接步驟即可降低成本。 處理號碼6-1為本發明之其他實例，本實例與處理號 碼3相同，係藉由放電表面處理將cBN硬質材適用於兩面 之實例。在使用不具有潤滑性且十分堅硬之cBN時，可以 叙現雖然其摩擦係數較大且在摩擦滑動時會產生相當大的 振動，但因其耗摩量大幅降低而得以適用。 處理號碼6-2為本發明之其他實例，本實例與處理號 碼二相同’係利用放電表面處理將Tic硬質材適用於兩面 貝Ή由6亥貫例可以得知，其雖未含潤滑材，但因其摩 擦係數較小且非當堅 #甘4 Θ曰 “ 用。y 吊I更，故其耗摩量大幅降低而得以適 外以:主，一般認I Tic會在7⑽。C以上的條件下產生氧 材：無、高溫下使用，但在將Tic鍍覆在Ni合金之母 、心下：溫耗摩試驗的結果可以得知，即使在1000X：的 所產生的耗摩較小、且具有良好的高溫对耗摩 〖生。但在48CTC時，產生之耗摩略大。 表7係顯示Tic的高溫耗摩量。 315077 29 1240757 【表7】 耗摩試驗結果 相對於試驗溫度之耗摩（面壓=7Mp = 40Hz、循環數=1〇6) a、振幅=〇.5mm、頻率 金）單位、m °c Re77 1mm) TiC 之 EDC〇^f 0.03mm) —

1000 摩' 杳當大 ^07 .鍍覆產生耗摩而消失 處理號碼7、8 A 士八an ^ ^ 3 n r …本务月之其他實例，本實例與處理號 馬3相同’係利用放電表 化性之硬質Crr、 處將在南溫下具有良好耐氧 有潤、、两神 3 2 乂及Cbn硬質材與包含Cr之在高溫下具 之c 、才料的混合物適用於兩面之實例。處理號碼7 摩耗。材料且含有高溫潤滑性材，但卻會產生 、，、σ果可以得知，因處理號碼8之cBN十分堅 各有高溫潤滑性材，故直耗 用。 人/、粍厚里可大幅降低而得以適 下，^:述’由試驗的結果可以得知，由於在高溫環境 法使用常溫下所使用的一般潤滑材，因&，在解決 耗摩性的對策上帝 夠^盖# 僅错由在电極加入具有強度之材料仍不 ° 有在放電表面處理放電表面處理用電極的成分 315077 30 1240757 中，在高溫環境下具有強度之材料中，包含可發揮潤滑性 之材料才得以顯現耐耗摩性的效果。 此外，在上述之試驗例中，係顯示混合有 Cr3C2 + Cr + Co、以及cBN+Cr+c〇粉末之放電表面處理用電 極之實例，但只要是具有高溫強度之材料與在高溫下具^ 潤滑性之材料的組合，均可適用。、 此外，有關在高溫下具有潤滑性之材料，在上述之試 驗例中，係將Cr混入放電表面處理用電極中，但亦可^ hBN等固體潤滑劑取代。將_等直接混人電極時，^ 係在可使用一般潤滑劑之溫度以上且&在高溫下氧二二 溫度以下的範圍内可發揮其潤滑性。此外，藉由同時混入 作為放電表面處理用電極之材料之Cr肖，即可^ 低之溫度至超過700°C高溫的庠士梦閉丁 y 父 门凰的廣大乾圍下，形成具有潤滑 性之覆蓋膜。 1 α ，一 .-V又貝利，但若將1 Μ與使用其他之材料的情況相比較，由於心呈 以大幅改善所形成之覆蓋膜表面之表面粗糙的功能:、故, 溫硬質材料係以使用較為理想。以放電表\ 形成之覆蓋膜’係藉由加工液中之脈衝放電而形成，故: 表面有明顯的凹凸傾向，但藉由。而的使用，即· 表面粗糙，使表面變得平滑。 如上所述根據本發明之方法以及高溫元 動面對高溫硬質材⑷施加放電表面處理，即可提 的硬度。此外，藉由在擦動面對在 呈广㈣ 了在阿/皿下具有潤滑性之相 315077 31 1240757 料（6)施加放電表面處理，即可提高擦動面在高溫下之潤滑 性。此外，藉由放電表面處理上述之兩方，即可同時提高 硬度與高溫潤滑性。 此外，放電表面處理具有與溶接相等之膜的密合性， 因此相較於溶接或溶射，其尺寸精密度與品質較為安定， 且作業性較鬲，因而得以大幅降低製造成本。 此外，由於覆蓋膜之生成係利用放電而產生，因此即 使如欲合部般狹窄的溝狀料，只要變更電極 易適用。 & 此外，高溫硬質材（4)中使用cBN、TiC、TiN、TiAm、 灿2、WC、c%、Sic、ZrC、％、¥、、η〜 :2〇的其中之一或其混合物’ #此即可大幅提升高溫元 件之擦動面之高溫硬度。 此外，藉由使用其中含有高溫下具有潤滑性之絡、及/ 次乳化鉻、及/或h Β Ν之材料，即可在高溫下 並使其耐耗摩性提高至習知之同等以上。 π〖生’ ▲如上所述’本發明之高溫元件之擦動面 鬲溫元件具有：在古、、四Τ ?是万法及 回/皿 承党較高的面壓的同時gp佶吝 生擦動其耗摩量亦不大，且可d U時即使產 个穴且了棱升膜的密合性、尺+拌玄 度、作業性，同時由於放帝卢裡/ + 尺寸扣岔 才田万、敌电處理係藉由NC來 以達到自動化等良好之效果。 t制，故仟 以下，詳細說明本發明之放 實施形態。 处用兔極之理想 本發明之特徵為：利用放電 衣面處理方法形成於被加 315077 32 1240757 工物表面之覆蓋膜，係使用即使在高溫環境下亦具有高強 度與潤滑性之電極材料。具體而言’其係藉由混合由劇、 以、鲁丁测、別2，、邱2、加（碳化外^、 B4C、Si3N4、Zr〇2(氧化鉻）、α!2〇3(氧化紹）中選擇之 在高溫下具有高強度之高溫硬質材，以及在高溫環境下氧 化且具有潤滑性能之高溫潤滑材’以形成電極材料。 如上所述，在本發明中，在高溫環境下具有潤滑性之 材料中’以使用C1•最為理t此係因為由Q氧化而形成 之Cr2〇3’在高溫環境下具有潤滑性之特質。但為了使Cr 氧化而形成具有潤滑性t Cr203,必須具備某些條件，當 仏多數存在於Cr周圍的環境下，Cr無法形成Cr203 ,因 此，其在高溫環境無法顯現潤滑性。此 ::成―須具有简以上的溫度，溫度低於= :因包含於覆蓋膜之Cr不會產生氧化，而無法期待其具 月丨生之效果。因此’將Cr混入電極以獲得潤滑性，係 對在上述高溫下使用的部分。在第i 〇圖、第1 1圖、第 =圖、、第13圖中，顯示其獲得應證之數據。相反地，在 而〇 c以上的高温環境下，一般的液體潤滑劑會產生蒸發， 而益奴化學合成之方式形成之潤滑材則因熱度而分解， 無法使用，因此CqO3之潤滑效果極具意義。 硬μ从下，有關本發明之放電表面處理用電極，其中高潘 質=以使用CBN，高溫潤滑材以使用〜為例進行說明。 方、、乐17圖係顯示本發明之放電表面處理用電極之製造 之机圖。首先，以重量比i比4的比率混合與 315077 33 1240757 鎢鉻鈷合金粉末（步驟S1)，將其放入具有一定形狀之模具 (上模具）後進行壓縮成型而獲得壓粉體（步驟S2)。此外， 鎢鉻鈷合金係以c〇與Cr為主成分，且包含其他數種種類 之合金。cBN之粒徑為2_4#m，而鎢鉻鈷合金則採用粒徑 1至3//m之粒子。 第18圖係為進行壓縮成型時使用之成型器之剖面形 狀之圖。由形成於模具（上模具）1〇5之孔的下部插入下沖孔 104，再將混合cBN粉末101與鎢鉻鈷合金粉末1〇2之混 合物充填於以該下沖孔104與模具（上模具）1〇5所形成2 空間，之後，由形成於模具（上模具）1〇5之孔的上部插入上 沖孔103。如上所述由充填有cBN粉末1〇1與鎢鉻鈷合金 粉末1 02的混合物之成型器的上沖孔i 〇3與下沖孔1 的 兩側加壓，並利用加壓器等進行壓縮成型，藉此以製造放 電表面處理用電極。此外，必要時，可加熱處理經壓縮成 型之壓粉體（步驟S3)。藉由加熱處理，可以增加壓縮成型 之電極的強度。 在上述步驟S1中，在混合cBN粉末與鎢鉻鈷粉末時， 亦可以混入蠟。如上所述，將蠟混入粉末後再進行壓縮成 型時，可提昇壓粉體的成型十生。但是，由於蠟為絕緣性物 質，因此當蠟大量殘留於電極中時，電極的電阻會增大而 導致放電性的惡化，因此必須將蠟去除。去除蠟的方法有· 將含有蠟之以進行壓縮成型之壓粉體電極放入真空爐中進 行加熱之方法。藉此，即可去除壓粉體中的蠟。此外，利 用真工爐進行加熱之方法相當於上述步驟S 3之製程，士 315077 34 1240757 上所述，藉由加熱可以增加電極的強度。 =19圖為概略顯示實行本發明之放電表面處理方法 理方塊圖。放電表面處理裝置係具有：放電表面處 …1、加工槽24、加工液25、電阻26、電源27、 開關元件28以及控制電路29。在加工槽24中，加入 二=广由或水的加工液25,並放置欲在表面形成覆蓋 :的被加工物22。放電表面處理用電極Η係在上述第Μ 圖之步驟中所製作的電極，且與被加工物22之上部相對向 2配置:放電表面處理用電極21與被加工物22係隔著電阻 r用’極27以及開關元件28而相互連接。?幵1關元件28 糸施加於放電表面處理用電極21與被加工物22 之座與電流之開關的元件，該開關元件2 8係連接用 制開關元件28之開啟與關閉的控制電路29。此外，雖： =圖中’但為控制形成於被加工物22表面上之覆蓋： 的位置，在放電表面處理用電極 、 驅動機構。 2!與加工槽24中配置有 在上述之放電表面處理袭置的放電 2 1與被加工物22之問积Λ， π包極 量構成放”面卢 4、衡狀的放電時，利用該熱能 里構成^表面處理用電極21之材料會浮料加=

:力:：液中。該浮游之電極構成村料、或電極構成材;； 熱月b夏而產生之反應物質，會附著於被加工物22的表面Q 形成後盍膜23。藉由上述之方式，在被加工物 ： 形成覆蓋膜23。 表面 此外’以上係例舉各項理想實施例說明本發明，但本 315077 35 1240757 發明之專利申請範圍並 發明之禮刹枚网/ ⑦知形態所限。反之，去 乂月之％利乾圍係包含 久又，本 以及同等之内容。 斤有的改良、修正 [圖式簡單說明 第1圖為由蓋板部側所見 圖 圖 设盍板之渦輪葉片之模式 第2圖為蓋板部之斜視圖。 第3圖為渴輪高溫部之後合部的模式圖。 第4圖為渦輪噴嘴之嵌合部之模式圖。 第5圖為壓縮機靜翼之嵌合部之模式圖。 第6圖為顯示航空機用氣體涡輪式引擎的—部八之 第7圖為依據d含有量，顯示高溫 變化之圖。 于k 1乐數 增加=㈣依據Ni时有量，顯4訂摩擦係數 第9圖為本發明之放電表面處理之模式圖。 第1〇圖為比較Ni系與Co系之耗摩量之圖。 第11圖為比較高溫下之維式硬度之圖。 第1 2圖為向溫氧化量之比較圖。 第13圖為高溫下氧化鉻之χ線強度之比較圖。 第14圖Α與第14圖Β係為X線繞折結果。 第1 5圖為顯示Cr2〇3之高溫時的低摩擦係數之圖 第1 6圖為將固體潤滑材充填於多孔組織之模式^ 315077 36 1240757 第1 7圖為顯示本發明之放電表面處理用電極的製作 順序之流程圖。 第1 8圖為顯示製作放電表面處理用電極之成形器的 剖視圖。 第1 9圖為顯示進行放電表面處理之裝置的構成之模 式圖。 1 葉片部 2 燕尾形部 3 盍板部 3 a Z凹槽 4 南溫硬質材 5 嵌合部 6 在而溫下具有潤滑性之材料 7 固體潤滑材 8 放電電極 9、25 力口工液 10、24 加工槽 11 安裝具 12、27 電源 21 放電表面處理用 電極 22 被加工物 23 覆蓋膜 26 電阻 28 開關元件 29 控制電路 101 cBN粉末 102 鎢鉻鈷合金粉末 103 上沖孔 104 下沖孔 105 模具 A、B 擦動面 37 315077

Claims (1)

1240757 第92126154號專利申請案 申請專利範圍修正本 (93年8月13曰） 1. -種高溫元件之擦動面之鍍覆方法，其特徵為：係在高 溫環境下，在與其他元件接觸的擦動面上，使用高溫硬 =材⑷、或在高溫下具有潤滑性之材料（6)、或高溫硬 質材（4)與在高溫下具有潤滑性之材料⑹的混合物的壓 粉體的放電處理用電極，使之在前述擦動面之間產生脈 衝狀的放電，ϋ藉由該放電能^，於前述擦動面上形成 前述放電表面處理用電極的構成材料或該構成材料之 反應物質的皮膜。 2. -種擦動面之錄覆方& ’其特徵為：係在高溫環境下， 在與其他7L件接觸之擦動面Aji，對高溫硬質材⑷、 或在高溫下具有潤滑性之材料（6)、或高溫硬質材⑷鱼 在高溫下具有潤滑性之材料（6)之混合物施加放電表面 處理（在電氣絕緣性之加卫液中或大氣中，使其在放電 表面處理用電極與被加工物之間產生脈衝狀的放電，並 利用該放電能量，使前述放電表面處理用電極的構成材 料或該構成材料的反應物質，在前述被加工物的表面形 成皮膜之放電表面處理方法)’並在與其抵接之擦動面B 上施加在高溫下具有潤滑性之材料⑹的溶接' 溶射或 放電表面處理。 h -種擦動面之鑛覆方法’其特徵為：係在高溫環境下， 在與其他元件接觸之擦動面Α±，對高溫硬質材⑷、 315077修正本 1 1240757 或在南溫下具有潤滑性之材料、或高溫硬質材（4)與 在高溫下具有潤滑性之材料（6)之混合物施加放電表面 處理’並在抵接擦動面A之擦動面b上，在無鍍覆的 狀恶下’對高溫硬質材、或在高溫下具有潤滑性之 材料（6)、或高溫硬質材（4)與在高溫下具有潤滑性之材 料（6)之混合物施加放電表面處理。 4·種擦動面之鍍覆方法，其特徵係：在高溫環境下，在 與其他兀件接觸之擦動面上，對在高溫下具有潤滑性之 材料（6)施加放電表面處理，使之形成多孔性材料，並 將固體潤滑材（7)充填於該氣孔。 5·如申請專利範圍第4項之擦動面之鍍覆方法，其中，前 述固體潤滑材（7)之充填方法，係將固體潤滑材混合於 揮發性溶液中並進行塗抹，或將其混入於軟質橡膠中進 行塗抹充填。 6.·如申請專利範®帛4項之高溫元件之擦動面之鍍覆方 法，其中，前述固體潤滑材（7)係氧化鉻（Cr2〇3)、或氧 化鉻（Cr2〇3)與矽（si〇2)的混合物。 7·如申明專利範圍第丨、2、3或4項之鍍覆方法，其中， 在對前述在高溫下具有潤滑性之材料（6)進行放電表面 處理後’進行加熱處理。 8·如：請專利範圍第卜卜戈3項之鍍覆方法，其中，前 述高溫應質材（4)為：cBN、TiC、TiN、TiAIN、TiB2、 WC、Cr3C2、SiC、ZrC、vc、b4C、Si N4、Zr〇2 Ai2〇3 的其中之一或其混合物。 315077修正本 2 1240757 9. 10 11 12 13. 如申請專利範圍帛7項之鍍覆方法，其中，前述在高溫 下具有潤滑性之材料（6)係含有：鉻、及/或氧化鉻 (Cr203)、及/或 hBN。 •如申請專利範圍第7項之鍍覆方法，其中，前述在高溫 下具有潤滑性之材料（6)係含有丨〇%以上的鉻，而不含 有20%以上的鎳。 .一種高溫元件，其特徵為··係在高溫環境下，在與其他 兀件接觸之擦動面上，使用高溫硬質材⑷、或在高溫 下具有潤滑性之材料（6)、或高溫硬質材（4)與在高溫下 具有潤滑性之材料(6)之混合物之壓粉體的放電處理用 電和使八在别述擦動面之間產生脈衝狀的放電，並藉 由該放電能量，形成前述放電表面處理用電極的構成材 料或该構成材料之反應物質的皮膜。 :種高溫元件，其特徵為：係在高溫環境下，在與其他 兀件接觸之一側的擦動面上，對高溫硬質材⑷ '或在 同μ下具有潤滑性之材料（6)、或高溫硬質材（4)與在高 >皿下具有潤滑性之材料(6)之混合物施加放電表面處 理，並在另-側的擦動面上，對在高溫下具有潤滑性之 材料（6)施加溶接、溶射或放電表面處理。 種间/皿兀件，其特徵為：係在高溫環境下，在與其他 兀件接觸之其中—側之擦動面上’對高溫硬質材⑷、 或=❸皿下具有满滑性之材料（6)、《高溫硬質材⑷與 在同·下具有潤滑性之材料⑹之混合物施加放電表面 處理，並在另一側之擦動面上，在無鍍覆的狀態下，對 315077修正本 3 1240757 南溫硬負材（4)、或在高、、西下1女 &你问纟皿下具有潤滑性之材料、或 高溫硬質材（4)與在高溫下1 &、叫、A & , — 门，皿下具有潤滑性之材料（6)之混合 物施加放電表面處理。 14. -種高溫元件’其特徵為··係在高溫環境下，在愈立他 元件接觸之擦動面上，對在高溫下具有潤滑性之材料⑹ 施加放電表面處理’使之形成多孔性材料，並將固體潤 滑材（7)充填於該氣孔。 15. 如申請專利範圍第14項之高溫元件，其中，申請專利 範圍第u項之固體潤滑材⑺係氧化鉻（Cr2〇3)或氧化鉻 (Cr203)與矽（si〇2)之混合物。 16·如申請專利範圍第U、12、13或第"項之高溫元件， 其中，係在對前述在高溫下具有潤滑性之材料（6)進行 放電表面處理後，施加加熱處理使拉力強度達到4〇MPa 以上。 17=申睛專利範圍第u、12或第13項之高溫元件，其中， 刖述冋溫硬質材（4)為 cBN、TiC、TiN、TiAIN、TiB2、 WC、cr3C2、SiC、ZrC、VC、B4C、Si3N4、Zr〇2、Al2〇3 的其中之一或其混合物。 18·:申請專利範圍第n、12、i3或第"項之高溫元件， 其中，則述在高溫下具有潤滑性之高溫材料係含有 絡、及/或氧化鉻（Cr2〇3)、及/或hBN。 19·:申請專利範圍帛16項之高溫元件，其中，前述在高 偃下具有潤滑性之材料（6)係含有1〇%以上的鉻，而不 含20%以上的鎳。 4 315077修正本 1240757 2〇·-種滿輪零件，其特徵為：中請專利範圍g 19項之高溫元件係渦輪動翼、渴輪靜翼分片、壓縮渴 輪靜翼分片或氣體渦輪式引擎彼^ u丨孕的燃燒态、渦輪或 器之靜止零件。 … 21•—種放電表面處理用電極，係屬於一種使用於放電表面 處理方法之放電表面處理用電極，係在加工油中，在放 電表面處理用電極與被加工物之間產生脈衝狀放電，並 藉由該放電能量’使前述放電處理用電極的構成材料或 該構成材料的反應物質，於前述被加工物的表面形成皮 膜， 其特徵為·係藉由在高溫下具有高硬度之高溫硬質 材料的微粉末，以及在高溫下氧化且具有潤滑性之高溫 潤滑材的微粉末之混合物的壓粉體所形成。 22·—種放電表面處理用電極，係屬於一種使用於放電表面 處理方法之放電表面處理用電極，係在電氣絕緣性加工 液中或大氣中，於放電表面處理用電極與被加工物之間 產生脈衝狀放電，並藉由該放電能量，使前述放電處理 用電極的構成材料或該構成材料的反應物質，於前述被 加工物的表面形成皮膜， 其特徵為··係藉由在高溫下氧化且具有潤滑性之高 溫潤滑材所形成。 23·如申請專利範圍第21項之放電表面處理用電極，其 中’前述高溫硬質材係cBN、TiC、TiN、TiAIN、TiB2、 wc、Cr3c2、SiC、ZrC、VC、B4C、Si3N4、Zr〇2、Al2〇3 5 315077修正本 1240757 的其中之一或其混合物。 24如申請專利範圍第2 1項或第22項之放電表面處理用電 極，其中，在高溫下氧化且具有潤滑性之高溫潤滑材係 包含絡。 6 315077修正本