一种表面层形成方法，其由下述工序构成：向加工液(3)中配置部件(2)的工序；以及相对于该部件(2)，将Si电极(1)间隔规定间隙而配置，通过施加规定的电压，发生放电，从而从所述Si电极(1)向部件侧供给Si成分，形成含Si表面层的工序，所述Si电极(1)选定具有小于或等于0.005Ωcm的比电阻的部件，将大于或等于所述Si电极处的电压降与放电中的电弧电位相加后的值的值，设定为放电检测电平，通过反复进行下述动作(4、7、8)，从而在部件表面上形成含有Si的表面层，即：通过对电压降低至小于或等于该放电检测电平进行检测，从而对在Si电极(1)和部件(2)之间发生了放电这一情况进行检测，在放电发生后经过预先设定的规定时间后，停止电压施加，在间歇一定时间后，再次施加电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种耐冲蚀性的部件及其制造方法。
技术介绍
冲蚀(erosion)在蒸汽涡轮叶片、泵的配管、流体的喷射部件等中成为重要问题， 对此采取各种方法，其中，冲蚀是指在含有水滴的湿润蒸汽等高速碰撞的情况等下使部件受到侵蚀。在日本特开2006-1M830号公报中，公开了下述技术，S卩，对于通过由现有的 Mellite (注册商标)以及HayneS25(注册商标)等钴基合金构成的覆膜、包层等实现的耐冲蚀构造，通过在涡轮部件上形成由α-β钛合金、近β钛合金或者β钛合金等材料构成的保护构造体，从而得到耐冲蚀性能。(专利文献1)另外，在日本专利3001592号公报中公开了下述技术，S卩，作为蒸汽涡轮的耐冲蚀对策，而向涡轮部件上以不锈钢粉末作为粘合剂进行Cr3C2的喷镀。(专利文献2)另外，在日本特开2006-70297号公报中公开了下述方法，即，通过高压 高速火焰喷镀在蒸汽涡轮部件上形成碳化物类的覆膜后，利用激光或者EBW等具有高能量密度的热源使其表面熔融，并进行封孔处理，从而使耐冲蚀性提高。(专利文献3)专利文献1 日本特开2006-1Μ830号公报专利文献2 日本专利3001592号公报专利文献3 日本特开2006-70297号公报
技术实现思路
如上所述，作为耐冲蚀对策而尝试了各种方法，但在专利文献1中，需要在构造体的形成中，采用通过在高温高压下向部件进行按压，从而进行扩散接合等困难的方法，在专利文献2中，由于所形成的覆膜上空隙较多，所以耐冲蚀性不充分，另外，也没有考虑由于存在空隙而导致作为蒸汽涡轮的性能恶化，在专利文献3中存在下述等问题，即，通过利用激光等高能量密度的方法而使表面熔融，从而残留热影响，在部件中残留应变。S卩，存在以下课题。无论是焊接还是钎焊，作为向部件上附加其他材料的方法，由于导入过度的热量，因此无法避免部件的变形和强度的下降。由于是人工作业的方法，所以必须熟练作业。无法充分地得到耐冲蚀性能。另外，对于适用于耐冲蚀的材料，如在上述的专利文献中所示，尝试了各种材料， 但实际情况为没有发现可以充分满足条件的材料。作为其原因，认为大致具有两点。第一点，适用于耐冲蚀的材料是什么样的材料，在理论上没有被阐明。虽然是以水滴或异物的碰撞为主要原因而发生的冲蚀，但未必只要硬度高则耐冲蚀性就优异。对各种材料进行反复试验，当前广泛使用斯特莱特合金(Stellite ；注册商标)等材料。第二点，即使在存在耐冲蚀性优异的材料的情况下，向处理对象部件上附着的方法大多也难以实现。当前，开发了各种涂层技术，即使是硬质材料也可以附着在表面上，但大多在处理本身上存在限制。例如，在如蒸汽涡轮叶片那样较大部件的情况下，对于将部件本身置于真空装置中并逐个地实施处理，在工业上极其困难。本专利技术的目的在于，形成解决了上述课题的优异的耐冲蚀覆膜。具体地说，为了避免过度的热量输入，将附加材料时所使用的能量的单位减小，通过利用微小的脉冲放电，从而使对部件的热影响较小，并可以尽可能减少变形及强度的下降。另外，本专利技术提供一种不依赖于熟练度，可以利用机械自动地对部件实施处理的方法。本专利技术所涉及的表面层形成方法由下述工序构成向加工液中配置部件的工序； 以及相对于该部件，将Si电极间隔规定间隙而配置，通过施加规定的电压，发生放电，从而从所述Si电极向部件侧供给Si成分，形成含Si表面层的工序，该表面层形成方法的特征在于，所述Si电极选定具有小于或等于0. 005 Ω cm的比电阻的部件，将大于或等于所述Si 电极处的电压降与放电中的电弧电位相加后的值的值，设定为放电检测电平，通过反复进行下述动作，从而在部件表面形成含有Si的表面层，S卩通过对电压降低至小于或等于该放电检测电平进行检测，从而对在Si电极和部件之间发生了放电这一情况进行检测，在放电发生后经过预先设定的规定时间后，停止电压施加，在间歇一定时间后，再次施加电压。专利技术的效果根据本专利技术，可以通过使用Si电极进行的放电，在部件上稳定地形成优质的覆膜，可以形成发挥高耐冲蚀性的表面层。另外，可以不依赖于人工作业，平稳地提高蒸汽涡轮动叶片、或者配管部件、或者燃料喷射部件等的耐冲蚀性。附图说明图1是放电表面处理系统的说明图。图2是表示放电表面处理中的电压、电流波形的图。图3是表示放电现象的图。图4是表示电极的电阻值R、电阻率P、面积S、长度L的关系的图。图5是表示无法检测出放电的情况下的电流波形的图。图6是本实施方式所涉及的含有Si的表面层的剖面照片。图7是脉宽大约130 μ s的加工条件出加工后的表面层的表面照片。图8是表示含有Si的表面层的分析结果的图。图9是耐冲蚀的评价试验的概略图。图10是表示不锈钢基材的评价试验结果的图。图11是表示斯特莱特合金的评价试验结果的图。图12是表示TiC覆膜的评价试验结果的图。图13是表示Si的表面层的评价试验结果的图。图14是表示Si的表面层的评价试验结果的图。图15是表示向蒸汽涡轮动叶片上形成Si表面层的情况的图。图16是表示向蒸汽涡轮动叶片上形成Si表面层的情况的图。图17是表示向蒸汽涡轮动叶片上形成Si表面层的情况的图。符号的说明ISi电极、2部件、3加工液、4直流电源、5开关元件、6限流电阻、7控制电路、8放电检测电路、IlSi电极、12蒸汽涡轮动叶片、13含有Si的表面层。具体实施例方式下面，参照附图，说明本专利技术的实施方式。实施方式1图1表示在Si电极和部件之间产生脉冲状的放电，在部件表面上形成具有耐冲蚀功能的组织的放电表面处理方法的概略内容。在图中，1为固体形状的金属硅(Si)电极，2 为蒸汽涡轮叶片等作为处理对象的部件，3为作为加工液的油，4为直流电源，5为用于将直流电源4的电压向Si电极1和部件2之间施加(或者停止施加)的开关元件，6为用于控制电流值的限流电阻，7为用于控制开关元件5的闭合/断开的控制电路，8为用于检测Si 电极1和部件2之间的电压并对发生了放电这一情况进行检测的放电检测电路。下面，利用示出了电压、电流波形的图2，说明动作。通过利用控制电路7将开关元件5闭合，从而向Si电极1和部件2之间施加电压。 利用未图示的电极进给机构，将Si电极1和部件2之间的极间距离控制为适当的距离(发生放电的距离)，不久后在Si电极1和部件2之间发生放电。电流脉冲的电流值ie、脉宽 te(放电持续时间)、放电间歇时间t0 (不施加电压的时间)是预先设定的，由控制电路7 以及限流电阻6决定。如果发生放电，则利用放电检测电路8，根据Si电极1和部件2之间的电压降和定时，对放电的发生进行检测，在从检测出放电发生时经过规定时间(脉宽te)后，利用控制电路7将开关元件5断开。从开关元件5断开时经过规定时间(间歇时间t0)后，再次利用控制电路7将开关元件5闭合。通过反复进行上述动作，从而可以连续地发生所设定的电流波形的放电。此外，在图1中，将开关元件描绘为晶体管，但只要是能够对电压的施加进行控制的元件即可，也可以是其它元件。另外，描绘为利用电阻器进行电流值的控制，但只要能够控制电流值即可，当然也可以利用其它方法。另外，在图1的说明中，电流脉冲的波形形成为矩形波，但当然也可以是其它波形。可以利用电流脉冲形状，使电极更多地被消耗而较多地供给Si材料，或者减本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：后藤昭弘，寺本浩行，鹫见信行，中野善和，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。