以下に、本発明の実施形態について、図� ��を参照して説明する。

第1実施形態
 以下、本発明の第1実施形態に係るコーティ ング材料及びその製造方法並びにコーティン グ方法並びにシュラウド付き動翼について、 図面を参照しつつ下記実施例により詳細に説 明する。なお、これら実施例によりこの発明 が限定されるものではない。

(実施例1~実施例7)
 表1に示した実施例1ないし実施例7の組成を� ��する溶射用粉末を、図2に示す装置を用いて ガスアトマイズ法により作製した。ガスアト マイズ法は、次のように行われる。
 所定の合金成分をレビテーション炉12内で� �熱して溶解後、タンデッシュの底部に設け� �噴霧ノズル14のノズル穴からその溶湯を流し 、溶湯の細かい流れを作る。その溶湯の流れ に、周囲から不活性なジェット流体(一般に� �Heガス等)を吹き付けて、そのジェット流体� �エネルギーで噴霧チャンバ16中に流下させる 。流下してくる溶湯流を順次、粉化、生成し た液滴を落下させながら凝固させて合金粉末 とする。下流側に設けられたサイクロン18に� ��り合金粉末と排気が分離され、合金粉末は� ��イクロンの下部に設けられた粉末回収容器2 0中に回収される。
 このように製造されたガスアトマイズ合金� ��末は、均一に溶融された合金の湯を瞬間的� ��液滴化と冷却を行うため、均一な微細組織� ��得られる。また、同じ溶湯から連続的に液� ��をつくるため、粒子間の組成差はきわめて� ��さく、大きな粒子、小さな粒子とも組成差� ��小さいという特徴がある。ガスアトマイズ� ��では、球状の粉末が得られる。
 溶射用粉末の粒度分布は、篩いを用いて53μ m以下とした。

 次に、図1を参照して説明すると、前記溶 射用粉末をコーティング材料として用いて、 IN738LCを母材とするシュラウド2のコンタクト� ��3となる側の面に対して、高速ガス炎溶射(HV OF:High Velocity Oxy-Fuel)を行い、コーティング� �膜を施した。なお、以下の説明において、� �明の便宜上、コーティング皮膜の形成の前� �に関わらず、シュラウド2のコンタクト面3と なる側の面を「コンタクト面」という。

 上記溶射用粉末を、粉末状態のまま溶射� ��ンに供給し、酸素とケロシンを燃焼させ、� ��較的低温(1600℃以下)で溶射用粉末を加熱溶� ��して、コンタクト面3に対して高速(300m/s以� �)で射出し、コンタクト面3にコーティング皮 膜を製膜した。HVOFのフレーム速度は遅くて� �300m/sないし500m/sであり、これにより溶射材� �をコンタクト面3に衝突させ、緻密なコーテ� ��ング皮膜を製膜することができる。コーテ� ��ング皮膜の膜厚は、0.2mm程度とした。

 本実施形態における具体的なHVOFの溶射条件 (Hobart-TAFA社 JP5000システム)は以下の通りであ る。
  燃焼圧力   :0.7MPa
  ケロシン流量 :20L/h
  酸素流量   :54m ³ /h
  溶射距離   :500mm
  ガン移動速度 :500mm/sec
  ガン移動ピッチ:6mm
  使用溶射装置 :Praxair社製JP5000

 HVOFは大気中で行われるので、低コストであ ること、大型部品に適用可能であること、等 において有利な製膜方法である。
 HVOFにより形成したコーティング皮膜は、気 孔が少ないこと、溶射温度が低いことにより 酸化され難いため皮膜の粒界に酸化物が少な いことなどから、膜質改善のため、製膜後に 真空炉にて拡散熱処理を施した。熱処理工程 は、例えば、溶体化熱処理として1121℃で2.5� �間加熱後、窒素中で冷却し、次いで時効熱� �理として850℃で24時間加熱後、窒素中で冷却 すればよい。なお、これら熱処理は、母材の 熱処理と兼ねても構わない。

 この拡散熱処理は、動翼1自体に対する熱 処理と一括して行うことができる。なお、以 上のように、HVOFを用いて溶射を行い、拡散� �処理を施すことにより、母材及びコーティ� �グ被膜並びに溶射用粒子に由来する皮膜内� �組織どうしを拡散、一体化させ、コンタク� �面3の母材に対して密着性が優れ、剥離し難� ��コーティング皮膜を得ることができる。

 図3に、1000℃におけるコーティング皮膜の� �温酸化試験の結果を示す。等温酸化試験は� �SETARAM社製TG96 High Temperature Thermogravimeterを� �いて、Arガス中(流量1L/hr)、5℃/minで昇温し、 目標温度に到達後、ガスを乾燥空気(流量は� �じ)に代えて、酸化による質量変化を連続的� ��測定した。いずれの実施例においても、コ� ��ティング材料としてT-800を用いた後述の比� �例1と比べて、耐酸化性が大幅に改善された� ��比較例1では1000℃での酸化時間50時間で14mg/c m ² の質量増加であったので、いずれの実施例に おいても、およそ1/10以下のの酸化量に低減� �れている。

 図4に、コーティング皮膜のロックウェルC� �ケール硬さを示す。いずれの実施例におい� �も、コーティング材料としてT-800を用いた後 述の比較例1と比べて、コーティング皮膜の� �さが維持されていることが分かる。
 図3及び図4に示した結果から、実施例1ない� ��実施例7のコーティング材料を用いることに より、従来よりも高温酸化雰囲気に耐え、よ り長時間使用可能なシュラウドコンタクト面 のコーティング皮膜を得ることができること が分かる。

(比較例1)
 表1に示した比較例1の組成を有する溶射用� �末(T-800)を用いて、実施例1と同様の方法でシ ュラウド2のコンタクト面3にコーティング皮� ��を製膜した。

 図3に、1000℃におけるコーティング皮膜の� �化試験の結果を示す。T-800の溶射用粉末を用 いて製膜されたコーティング皮膜は高温耐酸 化性に劣ることが分かる。
 図4に、コーティング皮膜のロックウェルC� �ケール硬さを示す。

第2の実施形態
 コーティング皮膜の製膜は、HVOFに代えて、 HVAF(High Velocity
Air Fuel)を用いて行ってもよい。この場合、� �密で酸化物の少ないコーティング皮膜を得� �ことができる。このためコンタクト面3のコ� ��ティング皮膜と母材との密着性が向上する� ��

第3の実施形態
 コーティング皮膜の製膜は、HVOFに代えて、 減圧プラズマ溶射(LPPS:Low
Pressure Plasma Spraying)を用いて行ってもよい。 プラズマの作動ガスには、アルゴン、アルゴ ンと窒素の混合ガスなどを用いることができ る。
 表2に、LPPSの溶射条件(スルザーメテコ社 � �圧溶射システム)の例を示す。なお、表2にお いて「Clearing」とは、逆極性アーク放電によ� ��対象物の表面の付着物を飛ばすことをいう� ��

 減圧雰囲気中で溶射した皮膜には酸化物の� ��成がないため、緻密になり、母材との密着� ��に優れたものとなる。さらに、拡散熱処理� ��より膜質改善することにより、密着性がさ� ��に向上する。LPPS用の溶射用粉末としては、 粒度分布が10μm以上44μm以下のものを用いる� �とができる。
 なお、減圧プラズマ溶射の他に雰囲気プラ� ��マ溶射を用いることもできる。

第4の実施形態
 コーティング皮膜の製膜は、HVOFに代えて、 大気圧プラズマ溶射(APS:Atmospheric
Plasma Spraying)を用いて行ってもよい。APS用の� ��射用粉末としては、粒度分布が103μm以下の� ��のを用いることができる。

 以上、本発明のコーティング材料を用い� ��シュラウド付き動翼におけるシュラウドの� ��ンタクト面にコーティング皮膜を形成する� ��について説明したが、本発明はこれに限定� ��れず、上記コーティング皮膜は、高温ガス� ��曝露され摩擦部分を有するタービン部材に� ��適用することができる。本発明のコーティ� ��グ材料は、例えば、シールピンなどのコー� ��ィング皮膜形成にも有用である。