(57)【要約】【課題】  非直進性（ＮＬＯＳ）工程のための耐食性及び耐疲労性コーティングを提供する。【解決手段】  第一表面及び横断する第二表面を含む基材のための非直進性（ＮＬＯＳ）コーティング工程を提供し、第二表面は、沈着処理のためのＬＯＳがない。ＮＬＯＳコーティング工程は、耐亀裂性中間層コーティングを少なくとも第二表面へ電気めっきする、または無電解めっきすること、及び電解めっき、または無電解めっきにより耐亀裂性中間層コーティングへ耐摩耗性コーティングを施すことを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一表面及び横断する第二表面を含む基材用の非直進性（ＮＬＯＳ）コーティング工程であって、前記第二表面は沈着処理のための直進性がなく、
少なくとも前記第二表面に耐亀裂性中間層コーティングを電気めっきすること、または無電解めっきすることと、
電解めっき、または無電解めっきにより前記耐亀裂性中間層コーティングに耐摩耗コーティングを施すことと、
を備える、非直進性コーティング工程。
【請求項２】
前記基材は、ボアホールを画定し、前記第二表面は、前記ボアホールの内部対向面である、請求項１に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項３】
前記基材は、ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、アルミニウム合金、及びマグネシウム合金のうちの少なくとも１つ以上を含み、
前記耐亀裂性中間層コーティングは、前記基材と比較して低い弾性率、及び／または高い破壊靭性値を有し、かつ、多孔質である、
請求項１に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項４】
前記耐亀裂性中間層コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、スズ‐亜鉛（Ｓｎ‐Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項５】
前記電解めっき、または無電解めっきは、ニッケルめっきを含む、請求項１に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項６】
前記耐摩耗性コーティングは、クロム（Ｃｒ）、コバルト‐リン（Ｃｏ‐Ｐ）、ニッケル‐タングステン（Ｎｉ‐Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル‐コバルト（Ｎｉ‐Ｃｏ）、ニッケル‐ホウ素（Ｎｉ‐Ｂ）、及びニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）のうちの少なくとも１つを含み、
前記耐摩耗性コーティングは、窒化ホウ素（ＢＮ）、または立方晶ＢＮ、ダイヤモンド、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2）、及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）をさらに含む、
請求項１に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項７】
前記基材と前記耐亀裂性中間層コーティングとの間に耐食性コーティングを介在させること、及び
前記耐亀裂性中間層コーティングと前記耐摩耗性コーティングとの間に前記耐食性コーティングを介在させること、
のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項８】
前記耐食性コーティングは、前記基材と前記耐亀裂性中間層コーティングとの間に介在し、前記耐食性コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、及びスズ‐亜鉛（Ｚｎ‐Ｓｎ）のうちの少なくとも１つを含み、
前記耐食性コーティングは、前記耐亀裂性中間層コーティングと前記耐摩耗性コーティングとの間に介在し、前記耐食性コーティングは、ニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｎ‐Ｚｎ、及び亜鉛‐ニッケル（Ｚｎ‐Ｎｉ）のうちの少なくとも１つを含む、
請求項７に記載の非直進性コーティング工程。
【請求項９】
第一表面及び横断する第二表面を含む基材であって、前記第二表面が沈着処理のための直進性がない、前記基材と、
少なくとも前記第二表面へ電気めっきされる、または無電解めっきされる耐亀裂性中間層コーティングと、
前記耐亀裂性中間層コーティングへ電解めっきされる、または無電解めっきされる耐摩耗性コーティングと、
を備える、コーティングされた物品。
【請求項１０】
前記基材は、ボアホールを画定し、前記第二表面は、前記ボアホールの内部対向面である、請求項９に記載のコーティングされた物品。
【請求項１１】
前記基材は、ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、アルミニウム合金、及びマグネシウム合金のうちの少なくとも１つ以上を含み、
前記耐亀裂性中間層コーティングは、前記基材と比較して低い弾性率、及び／または高い破壊靭性値を有し、多孔質である、
請求項９に記載のコーティングされた物品。
【請求項１２】
前記耐亀裂性中間層コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、スズ‐亜鉛（Ｓｎ‐Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含む、
請求項９に記載のコーティングされた物品。
【請求項１３】
前記耐摩耗性コーティングは、クロム（Ｃｒ）、コバルト‐リン（Ｃｏ‐Ｐ）、ニッケル‐タングステン（Ｎｉ‐Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル‐コバルト（Ｎｉ‐Ｃｏ）、ニッケル‐ホウ素（Ｎｉ‐Ｂ）、及びニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）のうちの少なくとも１つを含み、
前記耐摩耗性コーティングは、窒化ホウ素（ＢＮ）または立方晶ＢＮ、ダイヤモンド、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2）、及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）をさらに含む、
請求項９に記載のコーティングされた物品。
【請求項１４】
前記基材と前記耐亀裂性中間層コーティングとの間に介在する耐食性コーティング、及び
前記耐亀裂性中間層コーティングと前記耐摩耗性コーティングとの間に介在する前記耐食性コーティング、
のうちの少なくとも１つをさらに備える、
請求項９に記載のコーティングされた物品。
【請求項１５】
前記耐食性コーティングは、前記基材と前記耐亀裂性中間層コーティングとの間に介在し、前記耐食性コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、及びスズ‐亜鉛（Ｚｎ‐Ｓｎ）のうちの少なくとも１つを含み、
前記耐食性コーティングは、前記耐亀裂性中間層コーティングと前記耐摩耗性コーティングとの間に介在し、前記耐食性コーティングは、ニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｎ‐Ｚｎ、及び亜鉛‐ニッケル（Ｚｎ‐Ｎｉ）のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１４に記載のコーティングされた物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明は、耐食性及び耐疲労性コーティングに関し、さらに特に、非直進性（ｎｏｎ−ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ（ＮＬＯＳ））工程のための耐食性及び耐疲労性コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハード・コーティングは、さまざまな用途において基材へ耐摩耗性を付与するために頻繁に使用される。これらは、たとえば、自動車のシリンダ、油圧アクチュエータ、航空機の着陸装置、及び精密バルブを含む。これらのコーティングは、コーティングされなければアブレシブ摩耗、凝着摩耗、または侵食摩耗につながる動作環境から防食レベルを提供する。ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、アルミニウム合金、またはマグネシウム合金のような、さまざまな基材材料を含むコーティングを使用することができる。
【０００３】
アブレシブ摩耗が大きな懸念である事例において、これらのコーティングは、混入粒子状物質により引き起こされる損傷を打ち消すはたらきをする。コーティングは、とりわけ、コーティング面間で粒子を捕捉するときの貫入切削損傷へ耐性を提供することによりこれを行う。侵食摩耗事例において、コーティングは、基材への貫入及び損傷に耐性があり、いくつかの事例において、衝突する微粒子を破砕することが可能である。凝着摩耗事例において、コーティングは、たとえば、材料カップリングがその他の冶金学的な互換性があり、接触応力下で相互に凝着する傾向を有する金属間接触状況において、対抗面の摩擦係数を低下させるはたらきをすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７８５４９６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、非直進性（ＮＬＯＳ）工程のための耐食性及び耐疲労性コーティングを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの態様により、第一表面及び横断する第二表面を含む基材についての非直進性（ＮＬＯＳ）コーティング工程を提供し、第二表面は、沈着処理のための直進性（ＬＯＳ）がない。ＮＬＯＳコーティング工程は、耐亀裂性中間層コーティングを少なくとも第二表面へ電気めっきする、または無電解めっきすること、及び電解めっき、または無電解めっきにより耐亀裂性中間層コーティングへ耐摩耗性コーティングを施すことを備える。
【０００７】
追加の、または代替の実施形態に従い、基材は、ボアホールを画定し、第二表面は、ボアホールの内部対向面である。
【０００８】
追加の、または代替の実施形態に従い、基材は、ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、アルミニウム合金、及びマグネシウム合金のうちの少なくとも１つ以上を含み、耐亀裂性中間層コーティングは、基材と比較して低い弾性率、及び／または高い破壊靭性値を有する。
【０００９】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐亀裂性中間層コーティングは、多孔質である。
【００１０】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐亀裂性中間層コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、スズ‐亜鉛（Ｓｎ‐Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含む。
【００１１】
追加の、または代替の実施形態に従い、電解めっき、または無電解めっきは、ニッケルめっきを含む。
【００１２】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐摩耗性コーティングは、クロム（Ｃｒ）、コバルト‐リン（Ｃｏ‐Ｐ）、ニッケル‐タングステン（Ｎｉ‐Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル‐コバルト（Ｎｉ‐Ｃｏ）、ニッケル‐ホウ素（Ｎｉ‐Ｂ）、及びニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）のうちの少なくとも１つを含む。
【００１３】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐摩耗性コーティングは、窒化ホウ素（ＢＮ）または立方晶ＢＮ、ダイヤモンド、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2）、及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）をさらに含む。
【００１４】
追加の、または代替の実施形態に従い、ＮＬＯＳコーティング工程は、基材と耐亀裂性中間層コーティングとの間に耐食性コーティングを介在させること、及び耐亀裂性中間層コーティングと耐摩耗性コーティングとの間に耐食性コーティングを介在させることのうちの少なくとも１つをさらに備える。
【００１５】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐食性コーティングは、基材と耐亀裂性中間層コーティングとの間に介在し、耐食性コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、及びスズ‐亜鉛（Ｚｎ‐Ｓｎ）のうちの少なくとも１つを含み、耐食性コーティングは、耐亀裂性中間層コーティングと耐摩耗性コーティングとの間に介在し、耐食性コーティングは、ニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｎ‐Ｚｎ、及び亜鉛‐ニッケル（Ｚｎ‐Ｎｉ）のうちの少なくとも１つを含む。
【００１６】
本開示の別の態様により、非直進性（ＮＬＯＳ）コーティング工程を提供する。ＮＬＯＳコーティング工程は、第一表面及び横断する第二表面を含む基材を提供することであって、第二表面が沈着処理のためのＬＯＳを欠く、基材を提供することと、第一界面が第二表面に対向するように少なくとも１つの第二表面へ近接する対向する第一及び第二界面を含む耐亀裂性中間層コーティングを電気めっきする、または無電解めっきすることと、電解めっきまたは無電解めっきにより耐亀裂性中間層コーティングの第二界面へ耐摩耗性コーティングを施すこととを備え、第二表面と耐亀裂性中間層コーティングの第一界面との間に耐食性コーティングを介在させること及び耐亀裂性中間層コーティングと耐摩耗性コーティングとの間に耐食性コーティングを介在させることのうちの少なくとも１つを備える。
【００１７】
本開示の別の態様により、コーティングされた物品を提供する。コーティングされた物品は、第一表面及び横断する第二表面を備える基材であって、第二表面が沈着処理のためのＬＯＳを欠く基材と、少なくとも第二表面へ電気めっきされる、または無電解めっきされる耐亀裂性中間層コーティングと、耐亀裂性中間層コーティングへ電解めっきされる、または無電解めっきされる耐摩耗性コーティングとを備える。
【００１８】
追加の、または代替の実施形態に従い、基材は、ボアホールを画定し、第二表面は、ボアホールの内部対向面である。
【００１９】
追加の、または代替の実施形態に従い、基材は、ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、アルミニウム合金、及びマグネシウム合金のうちの少なくとも１つ以上を含み、耐亀裂性中間層コーティングは、基材と比較して低い弾性率、及び／または高い破壊靭性値を有する。
【００２０】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐亀裂性中間層コーティングは、多孔質である。
【００２１】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐亀裂性中間層コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、スズ‐亜鉛（Ｓｎ‐Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含む。
【００２２】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐摩耗性コーティングは、クロム（Ｃｒ）、コバルト‐リン（Ｃｏ‐Ｐ）、ニッケル‐タングステン（Ｎｉ‐Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル‐コバルト（Ｎｉ‐Ｃｏ）、ニッケル‐ホウ素（Ｎｉ‐Ｂ）、及びニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）のうちの少なくとも１つを含む。
【００２３】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐摩耗性コーティングは、窒化ホウ素（ＢＮ）または立方晶ＢＮ、ダイヤモンド、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2）、及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）をさらに含む。
【００２４】
追加の、または代替の実施形態に従い、コーティングされた物品は、基材と耐亀裂性中間層コーティングとの間に耐食性コーティングを介在させること、及び耐亀裂性中間層コーティングと耐摩耗性コーティングとの間に耐食性コーティングを介在させることのうちの少なくとも１つをさらに備える。
【００２５】
追加の、または代替の実施形態に従い、耐食性コーティングは、基材と耐亀裂性中間層コーティングとの間に介在し、耐食性コーティングは、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、及びスズ‐亜鉛（Ｚｎ‐Ｓｎ）のうちの少なくとも１つを含み、耐食性コーティングは、耐亀裂性中間層コーティングと耐摩耗性コーティングとの間に介在し、耐食性コーティングは、ニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｎ‐Ｚｎ、及び亜鉛‐ニッケル（Ｚｎ‐Ｎｉ）のうちの少なくとも１つを含む。
【００２６】
これらの、及び他の利点及び特徴は、図面と併せて以下の説明からより明らかになるであろう。
【００２７】
本開示とみなされる主題は、本明細書の最後の特許請求の範囲で特に指摘され、明確に主張される。本開示の前述の、及び他の特徴及び利点は、添付の図面と併せて以下の発明を実施するための形態から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】直進性（ＬＯＳ）沈着工程の側面図である。
【図２】図１の沈着工程が少なくとも幾分不適切である非直進性（ＮＬＯＳ）事例の側面図である。
【図３】基材が実施形態に従い第一表面及び横断する第二表面を含むＮＬＯＳ事例の側面図である。
【図４】実施形態に従い図３の少なくとも１つの第二表面に施される耐亀裂性中間層コーティングの側面図である。
【図５】実施形態に従い図４の耐亀裂性コーティングを施される耐摩耗性コーティングの側面図である。
【図６】図５の耐摩耗性コーティングの丸で囲まれた部分の拡大図である。
【図７】実施形態に従い基材と耐亀裂性コーティングとの間に介在する耐食性コーティングの側面図である。
【図８】実施形態に従いコーティングされた物品の拡大側面図である。
【図９】さらに実施形態に従いコーティングされた物品の拡大図である。
【図１０】さらに実施形態に従いコーティングされた物品の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
特定の用途におけるコーティング施工の主な検討事項は、限定されないが、腐食及び疲労の懸念事項を有する。すなわち、コーティングは、それらが用いられる用途について必要な耐食性を持っていなければならない。加えて、理想的なコーティングは、多くの場合、コーティングを施す基材の材料に直流的（galvanically）に類似する。これは、コーティングの部分的な損失またはピッティングの場合に増強された腐食セルについての可能性を軽減する。また理想的なコーティングは、防食される基材の期待される疲労寿命に悪影響を与えず、実際、特定のコーティングは、それらが下にある基材によく凝着する場合、疲労寿命に関して悪影響を有する可能性がある。たとえば、アルミニウム基材上のハード・クロム・コーティング（広く使用された耐摩耗性コーティングである）は、クロム内の亀裂の形成により部品の寿命を低下させる可能性がある。つぎにこのような内在亀裂は、コーティングされないアルミニウムについて存在するものより低い有効な閾値でアルミニウム内に、及びアルミニウムを貫通する疲労亀裂伝播についての部位を与える可能性がある。これらのような事例において、クロム・コーティングは、部品の寿命を下げるだけでなく、適切な耐食性を提供することさえできない。
【００３０】
ハード・コーティングが亀裂の割合及び伝播を実際に増加させる状況は、亀裂進展に耐性がある中間層コーティングを設けることにより対処されることが可能である。このようなコーティングの実施例は、防食される基材より低い弾性率を有する中間層コーティング、及び超硬合金材料のトップ・コーティングを記述する特許文献１に教示される。このコーティングは、亀裂進展問題に対処するが、トップ・コーティングは、直進性（ＬＯＳ）工程を介して沈着し、非直進性（ＮＬＯＳ）事例に施すのは有効ではない、または不可能である可能性がある。
【００３１】
図１及び図２を参照して、本明細書に使用されるように、ＬＯＳ工程は、コーティングされる基材１００が図１に示されるような高速フレーム（ＨＶＯＦ）工程用のスプレー・ガンのような、沈着源１０１の所定の位置へ明確なＬＯＳを有する、コーティング沈着工程に関する。対照的に、ＮＬＯＳ工程は、コーティングされる基材２００の少なくとも一部が沈着源２０１であるものの所定の位置へ明確なＬＯＳを欠く、若しくは別の部品により影になるコーティング工程に関する、またはコーティング特性が特定の沈着角度を超えて著しく低下する固有のＬＯＳ限界を有するコーティング工程と言われる。すなわち、図２の基材２００は、ボアホール２０２（ブラインド、セミブラインド、または貫通）を画定するように形成され、基材２００は、沈着源２０１へ明確なＬＯＳを有する第一表面２０３、及び、沈着源２０１へ明確なＬＯＳを欠くか、ボアホール２０２の相対的に高い長さ／直径（Ｌ／Ｄ）の割合により特定の沈着角度を超えるコーティング工程を著しく低下させる、固有のＬＯＳ限界をプロセスが有する事例を提示するか、のいずれか一方である第二表面２０４（たとえば、ボアホール２０２の内部対向面）を含むことができる。
【００３２】
図２に示されるもののような事例について、ＨＶＯＦのような沈着工程により形成される第二表面２０４のコーティングは、ＮＬＯＳ状況において（すなわち、事実上ＮＬＯＳ工程であるものにおいて）ＬＯＳ工程の使用により、さらに実質的に減少する特徴的に低いひずみ閾値を有する可能性がある。したがって、第二表面２０４への亀裂伝播の確率は、疲労の致命的な付与において第二表面２０４に閾値応力拡大係数を超える応力拡大係数をコーティング内の亀裂がもたらした場合に特に、実質的に増大しうる。さらに、この問題を軽減することが可能でありながら、軽減する解決策自体は、問題がある。たとえば、亀裂伝播に耐性がある圧縮残留応力は、ショット・ピーニング、レーザ・ショック・ピーニング、ディープ・ローリング、低可塑性バニシングなどにより第二表面２０４へ付与されることが可能であるが、これらの工程は、複雑さ及び製造コストを増す可能性があり、ＮＬＯＳ事例についてわずかに効果があるにすぎず、特定の動作温度において効果を失う傾向にある。
【００３３】
一般的な問題として、コーティング特性が特定の沈着角度を超えて著しく低下する固有のＬＯＳ限界を有するようにＬＯＳ工程を定めることが可能である。ここで、特定の沈着角度についてのＬＯＳ工程が他の沈着角度についてのＮＬＯＳ工程であるように、または２つの異なる工程が所与の沈着角度について、それぞれＬＯＳ及びＮＬＯＳ工程とみなされることが可能であるように、工程によりＬＯＳ限界が変わることを理解するであろう。
【００３４】
図３から図７を参照して、非直進性（ＮＬＯＳ）事例の沈着コーティングにより上記の問題に対処するＮＬＯＳコーティング工程を提供する。
【００３５】
図３に示されるように、ＮＬＯＳコーティング工程は、第一表面３０１、及び第一表面３０１に関して横断方向に指向される第二表面３０２を含む、基材３００を設けることにより開始する。実施形態に従い、基材３００は、ボアホール３０３（ブラインド、セミブラインド、貫通）を画定するように形成されることができ、第二表面３０２は、そのボアホール３０３の内部対向面として提供されることができる。いずれかの事例において、第一表面３０１は、所定の位置ＰＬから沈着処理のためのＬＯＳを有することができながら、第二表面３０２は、所定のＰＬから沈着処理のためのＬＯＳがない。
【００３６】
実施形態に従い、ボアホール３０３は、２より大きい、またはさらに特に、２．７５より大きい長さと直径（Ｌ／Ｄ）の比を有することができる。したがって、第二表面３０２の全体沿いにコーティングを形成するためにＬＯＳ工程を容易に、または確実に用いることが不可能であることを理解するであろう。
【００３７】
図４に示されるように、電気めっき、無電解めっき、または別の同様の工程により少なくとも第二表面３０２へ（さもなければこれに近接して）耐亀裂性中間層コーティング４００を施すことができる。実施形態に従い、第二表面３０２は、ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、アルミニウム合金、及びマグネシウム合金のうちの少なくとも１つ以上を含み、耐亀裂性中間層コーティング４００は、第二表面３０２と比較して低い弾性率、及び／または高い破壊靭性値を有することができる。いずれかの事例において、耐亀裂性中間層コーティング４００は、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、スズ‐亜鉛（Ｓｎ‐Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００３８】
本明細書で使用されるように、用語「電気めっき」は、それらが電極、またはこの事例において、基材３００の少なくとも第二表面３０２上に薄いコヒーレント金属コーティングを形成するように、溶解した金属カチオンを還元するために電流を使用する工程を示す。電気めっき、または電着は、対象物の表面特性を変えるために主に使用されるが、表面の厚さを構築するために、または電鋳により対象物を形成するためにも使用されることができる。本明細書に使用されるように、化学めっき、または自己触媒型めっきとしても知られている、用語「無電解めっき」は、外部電力の使用なしで発生する、水溶液内でのいくつかの同時化学反応を伴う非異種金属接触めっき方法である。無電解めっきと電気めっきとの間の主な違いは、無電解めっきが外部電力を使用しないという事実に起因する。
【００３９】
図４の説明は、耐亀裂性中間層コーティング４００を第二表面３０２上にのみ形成することを示すが、これが必要とされず、明確さ、及び簡潔さのためにのみ示されることを理解するであろう。実際に、耐亀裂性中間層コーティング４００は、電気めっき工程により、またはいずれかの他のＬＯＳ若しくはＮＬＯＳ工程により第一表面３０１にも形成されることが可能である。それにもかかわらず、以下の説明は、第二表面３０２上にのみ形成される耐亀裂性中間層コーティング４００（及びその後のコーティング層）の事例にのみ関係する。
【００４０】
図５に示されるように、耐亀裂性中間層コーティング４００を少なくとも第二表面３０２へ施すと、耐摩耗性コーティング５００を電解めっき、または無電解めっき（たとえば、ニッケルめっき）により耐亀裂性中間層コーティング４００の第二または外部界面４０２へ施すことができる。実施形態に従い、耐摩耗性コーティング５００は、クロム（Ｃｒ）、コバルト‐リン（Ｃｏ‐Ｐ）、ニッケル‐タングステン（Ｎｉ‐Ｗ）、ニッケル‐ホウ素（Ｎｉ‐Ｂ）、及びニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）、ならびに図６に示されるようないくつかの事例において、窒化ホウ素（ＢＮ）または立方晶ＢＮ、ダイヤモンド、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などのような共沈着した微粒子添加剤５０１のうちの少なくとも１つを含むことができる。さらに実施形態に従い、耐摩耗性コーティング５００の追加の材料は、少なくともある程度の耐摩耗性のために提供されることができ、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル‐コバルト（Ｎｉ‐Ｃｏ）などを含むことができる。
【００４１】
図７に示されるように、ＮＬＯＳ工程は、第二表面３０２と、第二表面３０２に対向する耐亀裂性中間層コーティング４００の第一または内部界面４０１との間に耐食性コーティング７００を介在させること（及び／または以下に説明される図１０に示されるような、耐亀裂性中間層コーティング４００の第二または外部界面４０２と、耐摩耗性コーティング５００との間に耐食性コーティング７００を介在させること）をさらに備えることができる。そこでこのような耐食性コーティング７００は、基材３００の第二表面３０２と、耐亀裂性中間層コーティング４００の第一または内部界面４０１との間に介在し、耐食性コーティング７００は、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、及びスズ‐亜鉛（Ｚｎ‐Ｓｎ）のうちの少なくとも１つを含むことができる。そこで耐食性コーティング７００は、耐亀裂性中間層コーティング４００の第二または外部界面４０２と、耐摩耗性コーティング５００との間に介在し、耐食性コーティング７００は、ニッケル‐リン（Ｎｉ‐Ｐ）、ニッケル（Ｎｉ）、及び亜鉛‐ニッケル（Ｚｎ‐Ｎｉ）のうちの少なくとも１つを含むことができる。亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、及びスズ‐亜鉛（Ｚｎ‐Ｓｎ）は、第二または外部界面４０２上に施されることも可能でありながら、それらは、耐食性コーティングとして第二表面３０２へ直接に施されるように一般的により良く適合される。
【００４２】
図７を引き続き参照し、図５及び図６に戻り追加参照して、耐摩耗性コーティング５００に存在する、または進展する亀裂は、耐亀裂性中間層コーティング４００により抵抗され、阻止される。したがって、耐摩耗性コーティング５００の亀裂は、第二表面３０２へ伝播しない。したがって、全体として第二表面３０２及び基材３００の亀裂は、解消される、または少なくとも実質的に減少する。
【００４３】
図８及び図９を参照して、コーティングされた物品８００は、本明細書の上記に説明されるコーティング工程の結果として提供される。コーティングされた物品８００は、第一表面、及びこの第一表面に関して横断方向に指向される第二表面８０３を含む基材８０１を含む。第一表面は、所定の位置から沈着処理のためのＬＯＳを含み、第二表面８０３は、所定の位置から沈着処理のためのＬＯＳがない。コーティングされた物品８００は、第一または内部界面８０４１、及び第二または外部界面８０４２を含み、少なくとも第二表面８０３へ電気めっきされる、耐亀裂性中間層コーティング８０４、及び耐摩耗性コーティング８０５をさらに備える。耐摩耗性コーティング８０５は、耐亀裂性中間層コーティング８０４の第二界面８０４２へ電解めっきされる、または無電解めっきされることができる。図９に示されるように、耐食性コーティング８０６は、基材８０１の第二表面８０３と、耐亀裂性中間層コーティング８０４の第一界面８０４１との間に介在することができる。
【００４４】
図１０を参照すると、上記のように、耐食性コーティング８０６は、耐亀裂性中間層コーティング８０４の第二または外部界面８０４２と、耐摩耗性コーティング８０５との間に介在することができる。
【００４５】
図９及び図１０の実施形態は、別々に描写され、説明されるが、耐食性コーティング８０６が基材８０１の第二表面８０３と、耐亀裂性中間層コーティング８０４の第一界面８０４１との間に、及び耐亀裂性中間層コーティング８０４の第二または外部界面８０４２と、耐摩耗性コーティング８０５との間に介在することに追加の実施形態が存在することを理解するであろう。さらに実施形態は、追加の耐食性または耐摩耗性コーティングを耐摩耗性コーティング８０５の外面上に提供することに存在する。
【００４６】
いずれかの事例において、図８、図９、及び図１０の実施形態において、亀裂は、コーティングされた物品８００の動作上の使用中に、またはコーティング工程自体の間に、耐摩耗性コーティング８０５内に発達する可能性がある。これらのような亀裂は、耐亀裂性中間層コーティング８０４に近接して開始する、またはこの方向へ伝播することができる。いずれかの事例において、亀裂は、耐亀裂性中間層コーティング８０４により、抵抗される、またはいくつかの事例において、界面沿いに再指向される、または第二表面８０３からそらされる。したがって、耐亀裂性中間層コーティング８０４の存在は、基材８０１内の亀裂及び他の同様の不具合を解消させる、または実質的に減少させ、それにより、コーティングされた物品８００の寿命を伸ばすようにはたらく。
【００４７】
本開示は、限定された数の実施形態のみと関連して詳細に提供されるが、本開示がこれらのような開示された実施形態に限定されないことを容易に理解するであろう。むしろ、本開示は、本明細書の前の部分に記述されない、任意の数の変形、改変、代用、または均等物配置を組み込むように修正されることが可能であるが、これらは、本開示の趣旨及び範囲に等しい。加えて、本開示のさまざまな実施形態は、記述されているが、例示的な実施形態（複数可）が記述された例示的な態様のうちのいくつかのみを有することができることを理解するであろう。したがって、本開示は、前述の説明により限定されるとみなされるべきではないが、添付の特許請求の範囲によりのみ限定される。
【符号の説明】
【００４８】
３００…基材
３０１…第一表面
３０２…第二表面
４００…耐亀裂性中間層コーティング
４０１…内部界面
４０２…外部界面
５００…耐摩耗性コーティング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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