(57)【要約】【課題】高温に対して腐食から保護され改良された製品の提供。【解決手段】本発明は、高温腐食に対する保護手段を含む製品に係わり、不純物を除きＣｕおよびＮｉで形成された合金から成る製品の１つの表面が、高温腐食保護手段を有する。さらに、本発明は、高温腐食に対して製品を保護する前記合金の使用に関するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不純物を除きＣｕおよびＮｉで形成された合金から成る製品の表面が高温腐食保護手段を有することを特徴とする高温腐食に対する保護手段を含む製品。
【請求項２】
高温腐食保護合金が、最大で９５重量％のＮｉ、特に１０〜８０重量％のＮｉ、とりわけ７０重量％のＮｉを含み、残部が不純物を除きＣｕから成る請求項１に記載された製品。
【請求項３】
高温腐食保護合金が、最大で９５重量％のＣｕ、特に１０〜８０重量％のＣｕ、とりわけ７０重量％のＣｕを含み、残部が不純物を除きＮｉから成る請求項１または請求項２に記載された製品。
【請求項４】
前記製品の表面に、表面層として、特に、鑞接、溶接、機械的接合、溶融法による塗布、熱間等静圧プレス、または、噴射とりわけ溶射によって高温腐食保護手段が付与された請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された製品。
【請求項５】
前記製品が、高温腐食保護合金から成る請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された製品。
【請求項６】
前記製品が、燃焼機関特に大型ディーゼルエンジンにおける燃焼系の構成部材、好ましくは、ピストン、ピストンリング、ガス交換弁、噴射ノズル、燃焼室を形成する構成部材、あるいは、シリンダおよび／またはシリンダカバー、またはターボ過給機の構成部材とりわけターボ過給機のタービン、または排気供給ダクトまたは排気排出ダクト等の燃焼室に取り付けられるかまたは組み込まれる構成部材である請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された製品。
【請求項７】
前記製品が、タービンの構成部材、特にガスタービンの燃焼室またはタービン羽根、または、焼却プラント特にゴミ焼却プラントの構成部材、とりわけ焼却プラントにおける燃焼室もしくは排ガス系の構成部材である請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された製品。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された製品を有する、往復動ピストン燃焼機関、特に、大型の２サイクルディーゼルエンジン、タービン、または焼却プラント、とりわけゴミ焼却プラント。
【請求項９】
製品の表面に対して、不純物を除きＣｕおよびＮｉから成る合金が、高温腐食の保護として使用されることを特徴とする、高温腐食に対する製品の保護に用いられる合金の使用。
【請求項１０】
高温腐食保護合金が、最大で９５重量％のＮｉ、特に１０〜８０重量％のＮｉ、とりわけ７０重量％のＮｉを含み、残部が不純物を除きＣｕから成る請求項９に記載された合金の使用。
【請求項１１】
高温腐食保護合金が、最大で９５重量％のＣｕ、特に１０〜８０重量％のＣｕ、とりわけ７０重量％のＣｕを含み、残部が不純物を除きＮｉから成る請求項９または請求項１０に記載された合金の使用。
【請求項１２】
前記製品の表面に、表面層として、特に、鑞接、溶接、機械的接合、溶融法による塗布、熱間等静圧プレス、または、噴射とりわけ溶射によって高温腐食保護手段が付与された請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載された合金の使用。
【請求項１３】
前記製品が、高温腐食保護合金で形成される請求項９から請求項１２までのいずれか一項に記載された合金の使用。
【請求項１４】
前記製品が、燃焼機関特に大型ディーゼルエンジンにおける燃焼系の構成部材、好ましくは、ピストン、ピストンリング、ガス交換弁、噴射ノズル、燃焼室を形成する構成部材、あるいは、シリンダおよび／またはシリンダカバー、または、ターボ過給機の構成部材とりわけターボ過給機のタービン、または排気供給ダクトまたは排気排出ダクト等の燃焼室に取り付けられるかまたは組み込まれる構成部材である請求項９から請求項１３までのいずれか一項に記載された合金の使用。
【請求項１５】
前記製品が、タービンの構成部材、特にガスタービンの燃焼室またはタービン羽根、または、焼却プラント特にゴミ焼却プラントの構成部材、とりわけ焼却プラントにおける燃焼室または排ガス系の構成部材である請求項９から請求項１４までのいずれか一項に記載された合金の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温腐食に対する保護手段を含む製品、高温腐食に対する保護手段を含む往復動ピストン燃焼機関（特に、大型２サイクル・ディーゼルエンジン）、タービン、焼却プラント、および、各カテゴリの独立請求項における前提部分に記載された高温腐食に対する製品の保護に用いられる合金の使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くは単に熱腐食または熱ガス腐食と称される、高温腐食に対する保護層は、従来周知である。これは、例えば、特に高温および化学的浸食環境での酸化または硫化に対して、高い耐食性を与える表面保護層を意味するものと理解されている。これらの表面保護層は、例えば、高温腐食の保護手段として広く用いられているＭＣｒＡｌＹ層を溶射することによって形成される。ＭＣｒＡｌＹにおいて、金属Ｍは、例えば、鉄、コバルトまたはニッケル、或いはまた、これらの金属またはその他の金属の合金であってよい。また、例えばクロマリティング（ｃｈｒｏｍａｌｉｔｉｎｇ）によって形成されるアルミニウム・クロム層は、特に硫酸塩を含む媒体中で、多くの用途で程度の差はあるが高温腐食に対して良好な耐性を示す。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鉛および錫を基材とする腐食保護層が提案され、これは、特に湿潤および塩分環境において良好な腐食保護手段を有する。特許文献２によれば、高温腐食の保護手段としてＣｕ−Ｎｉ基複合合金が提案され、この合金は、所定の割合でＰ，Ｂ，Ｓｉ，Ｃｒ，ＦｅおよびＣを含み、好ましくは噴射粉末形態で溶射処理によって製品表面に噴射される。別の合金であるＣｕ−Ｎｉ基合金（とりわけ、Ｍｎ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ｓ，Ｃ等を含む合金）が、腐食の保護手段として、特許文献３によって提案されている。
マリク等（表題：Ｎａ２ＳＯ４およびＮａＣｌの存在下での工業的に重要な幾つかのニッケル基合金の熱腐食の挙動（非特許文献１））は、インコネル、インコリー、または、種々のナイモニック合金（Ｎｉｍｏｎｉｃ  ａｌｌｏｙ）等の市販合金の高温腐食の挙動について既に研究した。これらの合金は、全てニッケル基合金であり、Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｃ等の追加成分を種々の濃度で含むことができる。
これらと関連したニッケル基合金が、酸化に対する良好な保護手段として特許文献４に記載されている。
【０００４】
高温腐食の現象は、数百℃から１０００℃を遙かに超える温度までの比較的高いプロセス温度が支配的であるあらゆる場所で発生する可能性があり、そのような場所では、高温自体がしばしば腐食作用の発生原因であるだけでなく、例えば、燃焼生成物またはその他の化学反応生成物に起因することがあり、あるいはまた、燃料、潤滑剤等の添加により引き起こされることのある化学的浸食環境条件が存在する。
このように、程度の差こそあれ、燃焼プロセスに直接接触する製品、構成部材および機械の構成部材は、特に高温腐食の危険に曝されている。このような例としては、燃焼機関におけるピストンのピストン表面、シリンダ壁、シリンダカバー、噴射ノズル、ガス交換弁、さらに、ターボ過給機、特に排気系およびターボ過給機系のタービン部品、および／または、排気供給ダクトまたは排気排出ダクト等の燃焼機関における排気系の構成部材が挙げられる。
【０００５】
シュラーガ等（表題：重油燃料を燃焼する大型ディーゼルエンジンの排気弁ディスクに適用され試験されたレーザ溶接クラッドによる、高温腐食に対する保護（非特許文献２））は、大型ディーゼルエンジンにおける排気弁ディスクに及ぼすニッケル基合金、とりわけ種々の量のクロムを含有する合金から成る種々の機能層の保護効果について試験した。
別の例としては、焼却プラントの構成部材、例えば、ゴミ焼却プラントにおける燃焼室の構成部材、または、当然ながらランドの燃焼室の構成部材もしくは空気を基調とするタービン、とりわけ、タービン羽根、タービンの燃焼室、燃料噴射系および排気系の壁部が挙げられる。さらに、あらゆる種類の装置の構成部材がそうであるように、熱ガス腐食の脅威に曝されているその他の多数の製品が当業者に周知である。
【０００６】
一例として、長年にわたって知られてきた大型ディーゼルエンジンの作動中のように、この点だけではないが、これまで満足すべき解決がなされていなかった、高温腐食に関する問題点を以下に簡単に説明する。
大型ディーゼルエンジンにおいて観測される高温腐食の実質的な影響は、溶融相に端を発する。この種の溶融相には、特に重油の燃焼時に、例えばＸ線記録により検出できるバナジルバナジン酸ナトリウム等のバナジン酸塩が含まれることがある。
この現象は、例えば、シュラーガ（表題：大型ディーゼルエンジンにおけるピストン材料損（非特許文献３））により強力に研究されてきた。
【０００７】
ディーゼルエンジンの作動中に、溶融すなわち溶融相の発生を約４００℃以上で観測することができる。このような溶融相は、とりわけ、いわば自然発生的に金属上に成長した保護酸化層を化学的に分解する部位にあるので、その下層の金属が保護されることなく高温腐食の攻撃に曝される。
この文脈において、一例として先に説明したバナジン酸塩溶融相が抱える問題は、高温腐食の原因となる機構の一例にすぎない。同様に観測され、かつ、ディーゼルエンジンにおいて、だが実際にはディーゼルエンジンだけではないが、例えば、先に挙げたプラントでおよび／または作動状態の先に挙げた構成部材の周知の腐食による損傷に繋がる複数の更なる機構および熱腐食作用が、当業者に周知である。
【特許文献１】英国特許第２  １９６  ０２３号明細書
【特許文献２】米国特許第５４９６３９１号明細書
【特許文献３】特開平０２−１３２７６３号公報
【特許文献４】米国特許第４０１９９００号明細書
【非特許文献１】Ｍａｌｉｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｚ．Ｍｅｔａｌｌｋｄ，７９（５），２８５−２９５（１９８８年５月）
【非特許文献２】Ｓｃｈｌａｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，５３，１０３−１１０（２００２）
【非特許文献３】Ｓｃｈｌａｇｅｒ，ＭＴＺ  Ｍｏｔｏｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ  Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ，５５（５），３００（１９９４年５月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既に序論で述べたように、たとえ高温腐食の発生を最小限に抑制する種々の対策が従来から知られていても、それらには種々の不利な点がある。ひいては、例えば周知の表面被覆が塗布される材料は比較的高価である。というのは、一方で、上記材料が複数の比較的高価な基本物質から成り、他方で、例えば溶射の場合のように製造が比較的複雑であるからである。周知の保護層は所定の腐食プロセスに関連して常に最適化されているので、特定の表面保護層が最終的に常に危険に曝されており、そのため、熱腐食は、最小限に抑制されるものの、最終的に必要な程度にまで防止されない。
かくして、本発明の目的は、高温に対して腐食から保護され改良された製品を提供することであり、具体的には、容易に入手可能な僅かな主材料を用いることによって腐食保護手段が得られ、それ故に腐食から保護された製品を特に経済的かつ簡単に製造することができ、作動状態の製品に作用する本質的に全ての熱腐食機構に対して同時に製品が効果的に保護される、上記製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの目的を満たす本発明の主題は、独立請求項の特徴部分により特徴づけられる。
従属請求項は、本発明の特に有利な実施形態に関するものである。
【実施例】
【００１０】
以上のように、本発明は、高温腐食に対する保護手段を含む製品に係わり、不純物を除きＣｕおよびＮｉで形成された合金から成る製品の表面が高温腐食保護手段を有する。
本特許出願の枠組み内で、前記不純物については、かかる元素は、ＣｕおよびＮｉで構成された本発明の合金中に恐らく存在するものと考えられるが、本質的に、高温腐食に対する保護にいかなる影響もないものと理解される。本質的に高温腐食に対する保護にいかなる影響も与えない個々の不純物は、例えば０〜３重量％（特に例えば２重量％未満、とりわけ１重量％未満）のＦｅ、および／または、不純物は、例えば０〜３重量％（特に例えば２重量％未満、とりわけ１重量％未満）のＭｎ、および／または、不純物は、例えば０〜３重量％（特に例えば２重量％未満、とりわけ１重量％未満）のＣｏ、および／または、不純物は、例えば０〜３重量％（例えば２重量％未満、とりわけ１重量％未満）のＳｉ、および／または、不純物は、例えば０〜３重量％（特に例えば２重量％未満、とりわけ１重量％未満）のＺｎ、および／または、不純物は、例えば０〜３重量％（特に例えば２重量％未満、とりわけ１重量％未満）のＡｌ、および／または腐食の保護に関して問題とならない僅かな量のその他の不純物であるかも知れない。
【００１１】
銅およびニッケルから成る基本合金は、問題とされる高温腐食機構に対して、特に、これに留まらず、大型ディーゼルエンジンの運転中に発生する問題の高温腐食機構に対して優れた保護手段を提供することが、全く驚くべき方法で示された。特に、重油の燃焼中に発生するバナジン酸塩溶融相の損傷作用が、本発明のＣｕおよびＮｉの合金から成る高温腐食保護手段により、効果的に回避されるかまたは低減化される。
本発明の高温腐食保護手段は、様々な周知の高温腐食機構に関して広範な用途に用いられることが判明したので、最も変動する作動条件下および非常に異なった化学的環境で、数百℃から、例えば２００℃〜９００℃の高温、更に１２００℃超、更には１４００℃超の幅広い温度範囲にわたって、ＣｕおよびＮｉの合金から成る高温腐食保護手段を高温腐食の防止または低減化に有利に用いることができる。このように、高温腐食保護手段は、大型ディーゼルエンジンの部品等の製品の保護に好適であるばかりでなく、むしろ、構成部材すなわち機械の構成部材等の製品が、侵攻性化学境界条件下でも高温腐食からの危険に曝される全ての技術分野において、有利に効果的に利用できる。
【００１２】
本発明製品の第一実施例において、熱腐食保護手段である合金は、最大で９５重量％（特に１０〜８０重量％、とりわけ７０重量％）のＮｉ、を含み、残部が不純物を除き銅から成る。
この構成において、高温腐食保護手段である合金は、別の場合では、最大で９５重量％（特に１０〜８０重量％、とりわけ７０重量％）のＣｕ、を含み、残部が不純物を除きニッケルから成る。
必要に応じて、Ｃｕおよび／またはＮｉを特定の割合に選択することにより、高温腐食保護手段を本発明製品に対して最適化することができる。
この点に関して、腐食保護層および製品自体の材料損（ｓｔｏｃｋ  ｒｅｍｏｖａｌ）は、それぞれ容易に得られる量であり、各種被膜の保護効果を質・量共に従来のものと比較して非常に良好なものとすることができる。
【００１３】
公知の合金と比較した高温腐食に対する保護手段を有する本発明の製品の特徴について、各種元素および合金の腐食挙動が体系的に調査された。
使用した実験装置は、サンプルを収容する直径７０ｍｍの石英結晶管を有する水平管式オーブンから成る。ガス供給部を介してサンプル用空洞部にガスが供給され、実験雰囲気として十分に明確なガス組成が調整可能となるように、ガス供給部は給湿手段を備えている。
実験雰囲気は、基本的に水分含量１０容量％の空気（Ｎ２−２１％Ｏ２）を含んでいた。大型ディーゼル燃焼機関の燃料として使用されている重油燃料の燃焼から生じる寄与をシミュレーションするために、次の組成を有する灰分の人工混合物が規定された：質量分率２のＮａ２ＣＯ３、質量分率８のＶ２Ｏ６、質量分率１．５のＣａＳＯ４。
【００１４】
サンプルは、皿状物内に置かれ、灰分の充填により取り囲まれた。幾つかが溶射された被膜を有するサンプルは、灰分を収容する凹状の  −  空洞部が中央にある。石英ガラス製のボウルは皿状物の収容部を備え、サンプルはそれぞれ灰分で被われており、灰分の漸動によるオーブン管の汚染を回避している。実験温度は常時６００℃であった。人工灰分を確実に溶融させるために、実験の開始時に６５０℃の温度で２０分間予熱した。この温度への昇温継続時間は約１時間であった。実験時間は１６０時間〜１１００時間であった。実験の継続を終えた後、サンプルをオーブン中で冷却した。この作業に約８時間を要した。
【００１５】
後記の表１は前記実験条件下での材料損の結果を示し、それぞれ異なる元素および化合物、および／または合金の５８０時間耐久試験後に、実験が行われた。
表１は、前記実験条件下での５８０時間の腐食衝撃（ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  ｉｍｐａｃｔ）後に、Ｃｕ−３０Ｎｉ被膜（技術的に重要でない不純物を除き、７０％の銅および３０％のニッケルから成る）およびＮｉ−３０Ｃｕ被膜（技術的に重要でない不純物を除き、７０％のニッケルおよび３０％の銅から成る）が、それぞれほんの僅かな材料損を示し、それ故に最高の耐食性を示すことが判明したことを明確に示している。
５８０時間後の上記Ｎｉ−３０Ｃｕ合金およびＣｕ−３０Ｎｉ合金はそれぞれ僅か０．０５５ｍｍおよび０．０６ｍｍの材料損を示したが、純クロムまたは純ニッケル被膜、Ｎｉ−Ｃｒ合金たるＮｉ−５０Ｃｒの材料損は、同じ実験条件下で少なくとも２倍であり、１６ＣｒＭｏ４  ４化合物に関しては２０倍であった。このように、表に掲載した全ての材料について、実際、大型ディーゼルエンジンにおけるピストン構造体に使用されている材料１６ＣｒＭｏ４  ４と比較して、有意な耐食性の改善を達成できたことは明らかである。
【００１６】
【表１】
2007051372.tif 000002
【００１７】
しかしながら、不純物を除きいかなる追加の合金元素も含まないＮｉ−Ｃｕ合金の優れた耐食性は、特に腐食条件下での純銅の壊滅的な崩壊を考慮に入れると、全く驚くべきことである。この挙動の最終的な説明を行うことは今のところ不可能である。
このように、７０重量％のＮｉおよび３０重量％のＣｕから成る組成は、ピストン表面、注入弁、ガス交換弁、シリンダ壁、または、排ガスターボ過給機の構成部材等の排気系の構成部材の保護など、大型ディーゼルエンジンにおける構成部材の保護に特に有利であることが判明した。
高温腐食保護の合金が７０重量％のＣｕおよび３０重量％のＮｉから成る場合は、高温腐食保護に関して比較的良好な結果を達成し、純粋なＮｉ−Ｃｕ合金がＮｉ／Ｃｕの広範な濃度において優れた高温腐食保護手段をもたらすことを示している。
【００１８】
この点に関して、表は幾つかの典型的な実験結果のみを示している。既に述べたように、特殊な要求に応じて、ＣｕおよびＮｉの別の組成もまた腐食の保護に関して非常に良好な結果をもたらし得ることが理解される。したがって、ニッケルに対する銅の比は、それぞれその性質および化学組成に応じて、および／または腐食環境の温度に応じて変化することができる。あるいは、製品の素材、形状および性質に応じて、例えば、製品の物理特性等の他のパラメータに関連してＣｕ−Ｎｉの割当て量を調整することも可能である。腐食に対する最適な保護を同時にもたらし、他方で、最適な方法で保護される製品の熱膨張係数に適合した腐食保護層の熱膨張係数となる、数値にＮｉ−Ｃｕの比を調整することが好都合であろう。表１に明確に示されるように、特に、被覆される材料の熱膨張係数に応じて、優れた方法で本発明の腐食保護層の熱膨張係数を調整することが可能である。
【００１９】
勿論、高温腐食保護手段に加えてその他の所望の作用も達成するために、例えば、Ｎｉ−Ｃｕ合金被膜の格子定数を被覆される製品を形成する材料の格子定数に調整する際に、その他の化学的および／または物理的な周辺条件に関連して、同様の調整も都合良く可能である。
このように、表１に掲載されたものとは別のニッケルに対する銅の比も都合良く用いられ得ることは明らかである。
好ましくは、前記構成において、製品表面の高温腐食保護手段は、表面層として、特に、鑞接、溶接、熱間等静圧プレス、噴射とりわけ溶射、機械的接合、もしくは溶融法によって塗布されるか、または好適なその他のあらゆる方法でもたらされる。
【００２０】
使用方法に応じて、例えば製品に設定された機械的、熱的またはその他の要件がこれを許容するならば、製品は、例えば、一例として前記のような組成の高温腐食保護合金で形成できる。
先に説明したように、製品は、必ずしもそうではないが、特に、燃焼機関とりわけ大型の２サイクルディーゼルエンジンの燃焼系における構成部材であり、好ましくは、ピストン、ピストンリング、ガス交換弁、噴射ノズル、燃焼室を形成する構成部材、あるいは、例えば、シリンダおよび／またはシリンダカバー、またはターボ過給機の構成部材とりわけターボ過給機のタービン、または排気供給ダクトまたは排気排出ダクト等の、燃焼室に取り付けられるかまたは組み込まれる構成部材である。
別の場合では、製品は、タービンの構成部材、特にガスタービンの燃焼室もしくはタービン羽根、または、焼却プラント、特にゴミ焼却プラントの構成部材、とりわけ焼却プラントにおける燃焼室もしくは排ガス系の構成部材とすることができる。
【００２１】
さらに、本発明は、先に詳述したようなＣｕおよびＮｉの合金から成る高温腐食保護手段を有する製品を備えた、往復動ピストン燃焼機関、特に大型の２サイクルディーゼルエンジン、タービン、または焼却プラントとりわけゴミ焼却プラントに関する。
本発明は、また、高温腐食に対して製品を保護する原則として公知の合金の使用方法に関する。すなわち、製品の表面に対して、不純物を除きＣｕおよびＮｉのみから成る合金を使用する高温腐食の保護が提案される。
【００２２】
既に述べたように、驚くべきことに、不純物を除きニッケルおよび銅のみから成る原則として公知の合金は、それだけではないが、特に腐食作用のあるバナジン酸塩の相の存在下に、高温腐食に対して優れた保護をもたらすことが判明した。
この点に関して、高温腐食の保護として、最大で９５重量％のＮｉ、特に１０〜８０重量％のＮｉ、とりわけ７０重量％のＮｉを含み、残部が不純物を除きＣｕから成る合金の使用、および／または、高温腐食の保護の合金が、最大で９５重量％のＣｕ、特に１０〜８０重量％のＣｕ、とりわけ７０重量％のＣｕを含み、残部が不純物を除きＮｉから成る合金の使用は、特に有利であることが判明した。
【００２３】
実際の使用方法に非常に重要な実例によれば、本発明のＣｕ−Ｎｉ合金は、高温腐食の保護手段として、特に、鑞接、溶接、機械的接合、溶融法による塗布、熱間等静圧プレス、または噴射とりわけ溶射によって、表面層の形態で製品表面に付与される。
別の使用方法によれば、製品自体を高温腐食保護の合金で形成することができるので、例えば製品の被膜は必ずしも本発明のＣｕ−Ｎｉ合金の別個の層が必要でない。というのは、製品自体、それ故にその表面が適当なＮｉ−Ｃｕ合金から成るからである。
【００２４】
好ましくは、Ｎｉ−Ｃｕ合金は、製品の高温腐食の保護として使用され、燃焼機関、特に大型ディーゼルエンジンにおける燃焼系の構成部材であり、好ましくは、ピストン、ピストンリング、ガス交換弁、噴射ノズル、燃焼室を形成する構成部材、あるいは、例えば、シリンダおよび／またはシリンダカバー、またはターボ過給機の構成部材とりわけターボ過給機のタービン、または排気供給ダクトまたは排気排出ダクト等の燃焼室に取り付けられるかまたは組み込まれる構成部材であり、および／または、製品の高温腐食の保護としてＮｉ−Ｃｕ合金が使用され、Ｎｉ−Ｃｕ合金は、タービンの構成部材、特にガスタービンの燃焼室もしくはタービン羽根、または、焼却プラント特にゴミ焼却プラントの構成部材、とりわけ焼却プラントにおける燃焼室もしくは排ガス系の構成部材である。
【００２５】
このように、技術的に無関係の不純物を除き追加の合金元素を一切含むことのない銅およびニッケルから成る基本合金は、問題とされる高温腐食機構に対して、特にこれに留まらず、大型ディーゼルエンジンの作動中に発生する問題の高温腐食機構に対して優れた保護手段を与えることが、全く驚くべき方法で示された。特に、重油の燃焼中に発生するバナジン酸塩溶融相の損傷作用が、本発明のＣｕおよびＮｉの合金から成る高温腐食保護手段により、効果的に回避されるかまたは低減する。
本発明の高温腐食保護手段は、様々な周知の高温腐食機構に関連して広範な用途に用いられることが判明したので、最も変動する作動条件下および非常に異なった化学的環境で、数百℃から、例えば２００℃〜９００℃の高温、更に１２００℃超、更には１４００℃超の幅広い温度範囲にわたって、ＣｕおよびＮｉの合金から成る高温腐食保護手段を高温腐食の防止または低減に有利に用いることができる。
【００２６】
さらに、銅に対するニッケルの比を調整することにより、例えば化学的環境または作動状態の温度のような特定の化学的および／または物理的な要求に応じて、個別の合金を創り上げることができる。この点に関して、Ｎｉ−Ｃｕ比を設定することにより、例えば、Ｎｉ−Ｃｕ腐食保護被膜の熱膨張係数または例えば格子定数を保護される製品の熱膨張係数または格子定数に、最適な方法で調整することが可能である。
たとえ、例えば先に示したような特例において、７０／３０のＮｉ／Ｃｕ比が高温腐食の保護手段に関して非常に良好な結果をもたらすとしても、高温腐食に対する保護として、上記以外のＣｕ／Ｎｉ比を有利に用いることも特殊な場合には可能である。
本発明の高温腐食保護手段は、大型ディーゼルエンジンの部品等の製品の保護に好適であるばかりでなく、むしろ、構成部材すなわち機械の構成部材等の製品が、侵攻性化学境界条件下でも高温腐食からの危険に曝される全ての技術分野において、有利に効果的に利用することができる。