(57)【要約】【課題】摩耗によって擦り減る金属材料、部品、ケーシング、および前記材料の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明は、・主として酸化物を（ほぼ）含まないニッケルおよび／またはコバルトに基づく合金あるいはセラミックスからなり、そのボリューム中に固体潤滑材粒子および／または閉気孔および／または表面穴を有する、摩耗によって擦り減る金属材料・前記材料から形成した部品、特にプレート・内面が少なくとも部分的に前記プレートで覆われたケーシング・前記材料の製造方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として酸化物を（ほぼ）含まないニッケルおよび／またはコバルトに基づく合金あるいはセラミックスからなり、前記合金または前記セラミックスが
そのボリューム中に分散した、１０体積％以上の固体潤滑材粒子、および／または
そのボリューム中に分散した、前記材料に浸透閾値未満の気孔率を与える閉気孔、および／または
その表面に分散した、内壁が摩耗によって擦り減ることになる穴を有することを特徴とする摩耗によって擦り減る金属材料。
【請求項２】
前記合金または前記セラミックスが、そのボリューム中に分散した、固体潤滑材粒子および閉気孔を有することを特徴とする請求項１に記載の材料。
【請求項３】
前記合金または前記セラミックスが
そのボリューム中に分散した、固体潤滑材粒子および閉気孔と、
その表面に分散した、内壁が摩耗によって擦り減ることになる穴を有することを特徴とする請求項１または２に記載の材料。
【請求項４】
ＮｉＣｒＡｌ型合金、あるいはＭ＝Ｎｉおよび／またはＣｏであるＭＣｒＡｌＹ型合金からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の材料。
【請求項５】
ジルコニア（ＺｒＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）に基づくセラミックスからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の材料。
【請求項６】
前記固体潤滑材粒子の等価直径が５μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の材料。
【請求項７】
前記固体潤滑材粒子が窒化ホウ素（ＢＮ）またはグラファイトの粒子からなり、前記窒化ホウ素（ＢＮ）がニッケル（Ｎｉ）を含む合金には使用されないことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の材料。
【請求項８】
前記閉気孔の等価直径が１０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の材料。
【請求項９】
前記合金または前記セラミックスの気孔率が１０体積％〜５０体積％であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１０】
前記表面穴の等価直径が０．５ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１１】
前記合金または前記セラミックスが、自己蝋付け性をもたらす有効量の蝋付け材料粒子を含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１２】
前記蝋付け材料がシリコン（Ｓｉ）および／またはホウ素（Ｂ）からなることを特徴とする請求項１１に記載の材料。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の材料から形成した、特に平らなまたは湾曲したプレート型の部品。
【請求項１４】
内面が少なくとも部分的に、その内面に蝋付けまたは自己蝋付けによって取り付けた請求項１３に記載のプレートで覆われていることを特徴とする高温の回転部品を入れるためのケーシング。
【請求項１５】
場合によってはさらに有効量の固体潤滑材粒子および／または蝋付け材料粒子を含む、当該の合金またはセラミックスの粉末と有機バインダーの均質混合物を形成するステップと、
前記混合物を、加圧によってあるいは場合によっては表面穴を生成する突起がある型に注入することによって成形するステップと、
成形した圧縮粉を前記型から抜き出すステップと、
離型した前記圧縮粉を脱バインダー処理するステップと、
前記圧縮粉を、脱バインダー処理に続いて、合金に基づく圧縮粉では非酸化雰囲気で焼結して、少なくとも部分的な緻密化を実施するステップとを含み、
前記固体潤滑材粒子および／または前記型の突起および／または部分的な焼結の実施により材料に所望の摩耗性を付与し、前記蝋付け材料粒子を使用する場合は、それを自己蝋付け性にすることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の材料を形成する方法。
【請求項１６】
前記合金粉末が等価直径１０μｍ〜７０μｍの結晶粒からなることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記セラミックス粉末が等価直径１μｍ〜２０μｍの結晶粒からなることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
・摩耗によって擦り減る新規なタイプの金属材料
・前記材料から形成した部品、特にプレート
・内面が少なくとも部分的に前記プレートで覆われたケーシング
・前記材料の製造方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、摩耗性金属材料の分野に属する。当業者は、摩耗によって擦り減る金属材料をこう言う。
【０００３】
このタイプの材料は、特に中で回転部品が回転している（例えば、コンプレッサまたはタービンブレード類の）ケーシングの内面に配置するのに望ましい。前記材料は、前記回転部品の先端が干渉することによってすり減る。それによって、前記回転部品の前記先端の構造、ならびに前記ケーシングの前記内面の両方に関する前記干渉の悪影響が最小限に抑えられる。
【０００４】
このタイプの材料は、有利には以下の仕様を有する。
【０００５】
・明らかに、磨耗性が優れていなければならない
・組み込まれる媒体の温度（５００℃〜１２００℃、例えば、航空機エンジンのケーシング内）に対する耐性もなければならない
・（上記干渉中に分離した）研磨粒子の繰り返される攻撃による侵食にも耐えなければならない
・製造コストおよび組立コストも可能な限り低くなければならない
・最後に、自己蝋付けであることも好ましい
２つのタイプの摩耗性金属材料が、当技術分野で主に提案されている。すなわち、その場で高温の金属粉を射出して（プラズマ、等）生成するものと、ハニカム構造で、保護すべき表面に移して蝋付けするものがある。
【０００６】
この２つのタイプの摩耗性金属材料は、特に上記の仕様に関して完全に満足できるものではない。
【０００７】
第１のタイプは、射出した堆積物の厚さを制御するために、射出時間ならびに射出後に機械加工を要することに関して費用のかかる射出技術に関連する。
【０００８】
第２のタイプは、応用分野が限定されている。ラビリンスシールのワイパーまたはシュラウド羽根にしか適していない。
【０００９】
フランス特許出願ＦＲ−Ａ−２　２２３　４７３は、酸化物（ニッケル合金の製造方法における第２の主要なステップ中に意図的に生成させた）を含むニッケル合金（ニッケルは常に（重量で）主要な成分である）からなる多孔質シール（該当する気孔率は開気孔率である）について記載している。前記ニッケル合金は窒化ホウ素を含んでいてよい。この合金でハニカム構造が充填される。
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
こうした背景のもとで、現在特許請求している本発明の発明者は、上記仕様を満足させる新規な摩耗性金属材料を設計し、開発した。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記材料は、本発明の第１の態様を構成している。具体的にはプレートとして、より具体的にはケーシングの内面を覆うための部品の形態での使用は、本発明の第２の態様を構成している。その製造方法が、本発明の第３の態様を構成している。
【発明の効果】
【００１２】
上記の従来技術と比べて前記材料は完全にオリジナルであり、上記の仕様に関しては特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
したがって第１の態様では、本発明は、摩耗によって擦り減る新規なタイプの金属材料（摩耗性材料）を提供する。前記材料は、主として酸化物を（ほぼ）含まないニッケルおよび／またはコバルトに基づく合金あるいはセラミックスからなり、前記合金または前記セラミックスは、
・そのボリューム中に分散した、１０体積％以上の固体潤滑材粒子、および／または
・そのボリューム中に分散した、前記材料に浸透閾値未満の気孔率を与える閉気孔、および／または
・その表面に分散した、内壁が摩耗によって擦り減ることになる穴
を有する。
【００１４】
本発明の材料は、特定の性質（酸化物を（ほぼ）含まないＮｉおよび／またはＣｏに基づく合金あるいはセラミックス）に、所望の摩耗性を付与する手段（有効量の潤滑材粒子、閉気孔および／または穴がある構造）を合わせている。これらの手段は、単独で、あるいは組み合わせて使用すると、所望の結果を得るまたは最適化するのに適している。
【００１５】
固体潤滑材粒子は、材料の組成または固有の性質を改変することによってその材料を摩耗性にし、内部気孔および表面の穴は、材料の物理的状態を改変することによってそれを摩耗性にする（干渉に関与する材料の容積は限られており、したがって干渉の悪影響は限定される）。
【００１６】
有利には、固体潤滑材粒子および気孔が本発明の材料の内部（ｂｕｌｋ）に含まれている。非常に有利には、固体潤滑材粒子、気孔、および穴が、前記材料の内部ならびに摩耗によって擦り減ることになる表面にそれぞれ含まれている。
【００１７】
本発明の新規な材料の基材中で粒子の形態で用いることができる固体潤滑材は、前記材料の製造温度および使用温度において明らかに安定でなければならない。完全で使用可能なままでなければならず、特にそれを使用する材料と反応してはならない。どんな場合でも、適当な量でそれを使用する合金またはセラミックスと適切な適合性があり、そうであり続けなければならない。
【００１８】
固体潤滑材はまた、本発明の材料の製造方法に適合する形態で用いなければならない（以下を参照のこと）。事前にコンディショニングし、凝集させ、合金化した状態でもよい。
【００１９】
本発明の新規な材料の基材中で使用できる気孔は、常に前記材料に浸透閾値未満の閉気孔率を与える適当な量で用いられる。表面を保護するために使用するので、前記材料は過度に脆化させるべきではなく、前記表面に直接接近できるようにしてはならない。
【００２０】
穴を本発明の材料表面に配置したとき、穴はその大きさと密度が適切な状態ではっきりと存在する。
【００２１】
上記のコメントは、材料に所望の摩耗性を与えることができる、上記３つの手段のうち少なくとも２つを併用することに伴う利点を優先したものである。
【００２２】
第１の変形形態では、本発明の材料はニッケルおよび／またはコバルト合金に基づいている。前記合金は、主にニッケル、コバルト、またはニッケルとコバルトの組合せを重量で含む。
【００２３】
該当する合金は、有利には、ＮｉＣｒＡｌ型、あるいはＭＣｒＡｌＹ型（ただし、Ｍ＝Ｎｉおよび／またはＣｏ）である。
【００２４】
該当する合金は酸化されていない。それは非酸化雰囲気で焼結を行った後に得られる（以下の方法の説明を参照のこと）。酸化物は材料に研磨性（所望の自己潤滑性に有害な研磨性）を与えるので、酸化物の存在は不利である。酸化物は不十分な操作条件からしか生じないはずであり、どんな場合でも最小量である。
【００２５】
第２の変形形態では、本発明の材料はセラミックスに基づいている。該当するセラミックスは、有利には、ジルコニア（ＺｒＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）に基づくセラミックスである。
【００２６】
該当する材料に摩耗性を与えることができる、上記で定義した３つの手段のうち第１の手段（固体潤滑材粒子）に関して、以下のように言うことができる。
【００２７】
前記固体潤滑材粒子の等価直径は（粒子は球形でも角張っていてもよい）、一般に５マイクロメートル（μｍ）〜１００μｍである。それらが、材料の内部中に均等に分散していると有利である。それぞれが分離していると有利である。
【００２８】
しかし、粒子が小コロニーにグループ化することも可能である。こうしたコロニーは、材料が均質のままとなるためには、明らかに小さいままでなければならない。前記小コロニーは、せいぜい２００μｍの等価直径を有することもできる。
【００２９】
前記コロニーや凝集物の形成を最小化または回避するために本発明の材料の製造方法の実施を最適化しなければならないことが当業者には容易に理解されよう。
【００３０】
前記固体潤滑材粒子は、該当する材料中に１０体積％以上の量で使用される。明らかに、それらは期待された効果（材料を摩耗性にする）を得るために必要な量（≧１０体積％）で、かつ材料の機械的性質に徹底的に影響しない量（一般に、≦４０体積％）で使用される。前記固体潤滑材粒子は、２０体積％〜３０体積％の量で使用すると有利である。
【００３１】
前記固体潤滑材粒子は、一般に窒化ホウ素（ＢＮ）またはグラファイトの粒子からなる。前記２タイプの粒子は、セラミックスまたはニッケルを含まないコバルトに基づく合金から形成した基材中で使用できる。ニッケルを含む合金では適合性に深刻な問題があるので、窒化ホウ素粒子の使用を回避しなければならない。すなわちニッケルはホウ素と反応する可能性がある。
【００３２】
該当する材料に摩耗性を与えることができる、上記で定義した３つの手段のうち第２の手段（閉気孔）に関して、以下のように言うことができる。
【００３３】
前記気孔は閉気孔であり、材料に浸透閾値未満の気孔率を与える。したがって、前記材料を過度に脆化させず、前記材料の厚さ中に漏れを生じさせない。
【００３４】
前記閉気孔は、有利には等価直径が１０μｍ〜１５０μｍ、非常に有利には５０μｍ〜１００μｍである。
【００３５】
一般に、前記材料に付与された多孔性はその体積の１０％〜５０％に相当する。
【００３６】
該当する材料に摩耗性を与えることができる、上記で定義した３つの手段のうち第３の手段（表面穴）に関して、以下のように言うことができる。
【００３７】
有利には、前記穴の等価直径は０．５ミリメートル（ｍｍ）〜３ｍｍである。前記穴は、一般に表面積の少なくとも４０％を占める。
【００３８】
上記の説明に関して、３つの手段の１つが関与する程度については、当該の手段の使用方法に、すなわちそれを単独で使用するか、あるいは他の一方および／または両方の手段と組み合わせて使用するかに明らかに依存すると言うことができる。所望の効果に関して、前記各手段の効果は加法的である。
【００３９】
有利な変形形態では、本発明の摩耗性材料は自己蝋付け性でもある。これは蝋付け材料の粒子を有効量含む。前記有効量は、一般に１重量％〜１０重量％である。前記粒子の粒径の非限定的な例は、等価直径が一般に１μｍ〜５０μｍである。
【００４０】
前記粒子は、有利にはシリコン粒子からなる。それは、ホウ素粒子でもよい。本発明の材料では、シリコン粒子とホウ素粒子を用いることができる。しかし、ホウ素はニッケルと反応する可能性があることを想起されたい。したがって、ホウ素粒子は、ニッケルを含む合金に基づく本発明の材料には使用されない。明らかに、それは、セラミックスまたはニッケルを含まないコバルトに基づく合金に基づく本発明の材料には使用することができる。
【００４１】
本発明の蝋付け材料粒子を使用すると、本発明の材料がその後の使用でさらに有利になる。多孔質材料の製造方法に使用するには、プロセスの特定の管理および制御が必要となるが、それは当業者の技量の範囲内にある。
【００４２】
上記の説明から、本発明の材料の利点がおそらく当業者には理解されよう。
【００４３】
本発明の材料は、粉末冶金法を用いて得ることができる。前記技術に基づく前記材料の製造方法を次に説明する。
【００４４】
第２の態様では、本発明は上記のように、本発明の第１の態様を構成する上記の材料の使用に関する。より正確には、以下のものに関する。
【００４５】
・前記材料から形成した部品、特に平らなまたは湾曲したプレート、および
・内面が少なくとも部分的に、その内面に蝋付けまたは自己蝋付けによって取り付けたプレートで覆われて（保護されて）いる、高温の回転部品を入れるためのケーシング
該当する部品は、一般に前記表面に取り付けるためのプレートである。しかし、本発明の範囲は、前記部品が他の形状を有し、かつ／または上記のケーシング以外の構造に用いられる可能性も包含する。
【００４６】
該当するケーシングは、有利には、航空機エンジンの構造内の高圧コンプレッサ、低圧タービンまたは高圧タービンを含むものである。
【００４７】
前記ケーシングは一般に形が円筒型であり、前記内面は適当な曲率半径の湾曲したプレートで覆われている。
【００４８】
プレートは、蝋付けによって、有利にはその構造中に適当な量の蝋付け材料を含む場合、自己蝋付けによって、ケーシングの内面に固定される。
【００４９】
次に本発明の第３の態様、すなわち上記の新規な摩耗性材料の製造法について考える。この方法は、
・場合によってはさらに有効量の固体潤滑材粒子および／または蝋付け材料粒子を含む、当該の合金またはセラミックスの粉末と有機バインダーの均質混合物を形成すること
・前記混合物を、加圧によってあるいは場合によっては表面穴を生成する突起がある型に注入することによって成形すること
・成形した圧縮粉を前記型から抜き出すこと
・離型した前記圧縮粉を脱バインダー処理すること
・前記圧縮粉を、脱バインダー処理に続いて、合金に基づく圧縮粉では非酸化雰囲気で焼結して、少なくとも部分的な緻密化を実施することを含み、
固体潤滑材粒子および／または型の突起および／または部分的な焼結の実施により材料に所望の摩耗性（それぞれ、前記固体潤滑材粒子および／または前記突起のくぼみによって得られた表面穴および／または前記部分的な焼結から得られた気孔によって）を与え、蝋付け材料粒子を使用する場合は、それを自己蝋付け性にする。
【００５０】
該当する合金粉またはセラミックスの粉末、固体潤滑材粒子および／または任意の蝋付け材料粒子などの使用した粉末（類）の形状は、プロセスの後続ステップ中で保形および緻密化が容易になるように、製造方法に応じて球形としても角張った形にしてもよい。
【００５１】
粉末は事前に合金化していてもしていなくてもよい。グラファイトを固体潤滑材として使用する場合は、該当する合金またはセラミックスの粉末およびバインダーと適切に混合するために、グラファイトを事前に凝集させなければならない。
【００５２】
合金またはセラミックスの粉末は基材の前駆体であり、全体に機械的強度を与える。その結晶粒の等価直径は、有利には、合金結晶粒（ニッケルおよび／またはクロムに基づく）で１０μｍ〜７０μｍ、セラミックス結晶粒（例えば、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＣに基づく）で１μｍ〜２０μｍである。
【００５３】
固体潤滑材粒子を使用した場合、少なくとも部分的な摩耗性が得られる。固体潤滑材粒子は、一般に本文中で上記に示した量（完成材料の≧１０体積％）、結晶粒径（等価直径５μｍ〜１００μｍ）で用いられる。前記粒子は、特に窒化ホウ素結晶粒（ニッケルとの適合性に問題がない場合）および／または金属をコーティングしたグラファイト結晶粒を含んでいてよい。それは、特に等価直径が５μｍ〜３０μｍの窒化ホウ素結晶粒および／または等価直径が３０μｍ〜９０μｍのコーティングされたグラファイト結晶粒を含んでいてよい。用いたコーティングは、明らかに固体潤滑材粒子が取り込まれる基材と適合性がある。
【００５４】
有効量を用いた場合、蝋付け材料粒子は完成材料に自己蝋付け性を与える。前記有効量が一般に１重量％〜１０重量％であること、前記粒子の等価直径が一般に１μｍ〜５０μｍであること、シリコンが蝋付け材料として好ましいことが上記でわかっている。
【００５５】
使用する有機バインダーは通常の、例えばワックス＋ポリマー（より具体的にはポリプロピレン）型である。
【００５６】
粉末、すなわち存在する任意の粒子、とバインダーの均質混合物を、有利には以下の方法で形成する。
【００５７】
・粉末、すなわち存在する任意の粒子（低温で予混）、とバインダーを１５０℃〜２００℃の温度で混合する。この温度で、使用したバインダーには適当な粘性がなければならない
・前記混合物が凝固するまで冷却する
・凝固した前記混合物を粉砕する
粉砕した混合物の形で得ると有利な形成した均質混合物を、次いで所望の形状（通常平らなまたは湾曲したプレート）に成形する。それは、加圧成形しても、あるいは必要なら突起があり、前記所望の形状より大きくて同じ形状の（後続の緻密化ステップ中の収縮を補正するため）適当な型に注入してもよい。前記型は、有利には、前記型の充填、バインダーの凝固および／または離型を容易にするために成形した混合物を加熱または冷却するジャケットを含む。前記成形ステップによって、部品の所望の形状が得られる。使用した型に突起が付いている場合、成形品の表面に穴を生成することができる。
【００５８】
成形操作は、注入によって（「金属射出成形」）実施すると有利であり、例えば、１５０℃〜２００℃の温度で１５秒〜６０秒という条件で実施する。
【００５９】
通常どおり、前記成形操作に続いて離型および脱バインダー操作を行う。
【００６０】
脱バインダーは明らかに使用するバインダーの性質に合わせて行う。有利には、２ステップで実施する。この有利な変形形態によれば、以下のステップを連続して含む。
【００６１】
・離型して得られた成形品からバインダーを除去し、その内部にマイクロチャンネルの網状組織を作ることを目的とする、第１の化学的処理を行う。前記第１の化学的処理では、液相中で、次いで気相中でヘキサン（バインダー用の溶媒）を使ってもよい。
【００６２】
・化学的に開始された脱バインダーを完了し完成させる、第２の加熱処理を行う。前記第２の加熱処理は、一般に適当な保護作用のあるガス（還元雰囲気、例えば水素）を用いて１１０℃〜４５０℃（有利には緩やかな温度上昇で）で実施する。脱バインダーを完成させる前記第２の加熱処理に続いて、成形品を仮焼すると有利である。仮焼温度は一般に５００℃〜１２００℃である。前記仮焼を実施することによって、成形品は完全な状態になる。加熱処理は、１０〜５０時間続く複数のサイクルを含んでもよい。これは全ての場合で、使用した材料の性質および成形品の厚さに合わせて行う。
【００６３】
最終ステップは、離型品の完全なまたは部分的な緻密化からなる。部分的な焼結による部分的な緻密化は、完成材料中に気孔を生成させることを目的としている。所望の摩耗性に関して、多孔性が望ましいことがわかっている。固体潤滑材粒子の使用および／または表面穴の存在により磨耗性が得られる場合、それは不必要かもしれない。当業者は、特に温度の上昇および降下速度、等温期間および限界温度を制御することによって、期待された多孔性に応じて実施する焼結を制御できるはずである。焼結温度は、一般に１１００℃〜１５００℃、しばしば１１００℃〜１３５０℃である。
【００６４】
焼結は、非酸化雰囲気下で、一般に真空中、または合金に基づく材料の形成において保護作用のある低分圧ガス（例えば、アルゴンまたは水素。どんな酸化も避けるために、水素の使用が特に推奨される）中で行う。セラミックスに基づく材料の形成において、酸化雰囲気または非酸化雰囲気中で焼結を実施することができる。
【００６５】
離型品から得られた材料を緻密化するこの最終ステップは、離型して冷却した前記材料（型内で事前に仮焼すると有利である）で直接実施することも、すでに支持材に取り付けた前記材料で実施することもできる。この第２の仮説では、前記材料の緻密化および蝋付けまたは自己蝋付けを支持材上で連続して実施することができる。
【００６６】
上記のプロセスは、成形する材料の性質および／または型の形状および／または最終緻密化ステップに関する実装形態の少なくとも１つの新規な態様によって変更した粉末冶金法に類似している。
【００６７】
次に、
・添付の図
・以下の実施例
に関して、本発明（生成物、方法）の主要な態様の非限定的な例示を行う。
【００６８】
前記図は、ＫＣ２４ＮＷＴａ（ＭａｒＭ　５０９）金属基板に蝋付けした本発明の材料の写真である（倍率１００）。Ｓｉ粒子によって自己蝋付け性にした非酸化ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ合金である前記材料は、多孔性であるため摩耗によって擦り減る。気孔は均一に分散しており、その体積分率は約３０％である。以下のものが示されている。
【００６９】
・参照番号１は、本発明の材料を自己蝋付けしたプレートを表す
・参照数字２は、本発明の前記材料を示す
・参照数字３は、前記材料の構造中の閉気孔（黒色領域）を示す
・参照数字４は、蝋付け領域を示す
本発明の前記材料は、以下の実施例で記載するようにして得られた。
【実施例】
【００７０】
第１のステップで、２種類の金属粉末を簡単に混合して均質混合物を得た。メカノケミカル合成法によって前記混合を行ってもよい。該当する粉末は、
・重量の９８％が等価直径３５μｍの結晶粒からなるＣｏＮｉＣｒＡｌＹ粉末（重量％で、Ｃｏ　３８％、Ｎｉ　３２％、Ｃｒ　２２％、Ａｌ　７．５％、Ｙ　０．５％）
・使用量が２重量％の、結晶粒の等価直径が１０μｍのシリコン粉末
である。
【００７１】
次いで、前記均質混合物にワックスとポリプロピレンからなる有機バインダーを加えた。前記バインダーは、粉末混合物６５体積％に対して３５体積％で使用した。
【００７２】
１８０℃まで加熱して、完全に均一なペーストを生成した。
【００７３】
その後冷却し、細かく切断し、最終的に顆粒になるまで粉砕した。
【００７４】
得られた顆粒を射出成形機に導入し、１８０℃に加熱した。
【００７５】
次いで、加熱した混合物を適当な形状（プレート）の金型の穴に注入した。
【００７６】
１分後、前記型を開けて成形品を取り出した。
【００７７】
脱バインダー処理を水素中で、２ステップで実施した。第１のステップは、ほぼ全てのワックスが除去されるまでヘキサンと反応させる化学的なステップであった。第２のステップでは、ポリプロピレンを水素雰囲気中で熱分解した。温度をゆっくり上昇させ、次いで４００℃で２時間保持した。
【００７８】
この４００℃の温度ステージ後、前記温度を１０００℃までゆっくり上昇させた。温度をこのレベルで１０分間保持して、成形品を仮焼した。この仮焼サイクル（水素中）を３２時間継続した。
【００７９】
仮焼品を冷却した。
【００８０】
次いで、それをスポット溶接で支持材に取り付けて配置した。
【００８１】
次いで、それを支持材に載せた状態で真空中で熱処理して、部分的な緻密化（多孔質材料を生成するため）および自己蝋付けを行った。
【００８２】
温度を１２６０℃に２時間上げて、制御された部分的な緻密化を行い、次いで１１８０℃の第１等温ステージで１時間、１１６０℃の第２等温ステージで１時間置き、材料支持体内に拡散させた。
【００８３】
支持材に取り付けた最終品の空孔状態が、添付図ではっきりと見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】ＫＣ２４ＮＷＴａ（ＭａｒＭ　５０９）金属基板に蝋付けした本発明の材料の写真である（倍率１００）。Ｓｉ粒子によって自己蝋付け性にした非酸化ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ合金である前記材料は、多孔性であるため摩耗によって擦り減る。気孔は均一に分散しており、その体積分率は約３０％である。
【符号の説明】
【００８５】
１　本発明の材料を自己蝋付けしたプレート
２　本発明の材料
３　材料の構造中の閉気孔（黒色領域）
４　蝋付け領域
【図１】
2004131838.tif 000003
【外国語明細書】
2004131838.tif 000004
2004131838.tif 000005
2004131838.tif 000006
2004131838.tif 000007
2004131838.tif 000008
2004131838.tif 000009
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