流体机械用部件的制造方法及流体机械用部件技术

本发明专利技术提供一种流体机械用部件的制造方法及流体机械用部件，所述流体机械用部件(1)的制造方法包括：涂布工序(S4)，对基材(2)的表面涂布玻璃系材料；平滑化工序(S5)，在涂布工序(S4)之后，使玻璃系材料加热熔融的同时，去除该玻璃系材料的一部分；及凝固工序(S6)，在平滑化工序(S5)之后，使加热熔融的玻璃系材料凝固。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体机械用部件的制造方法
本专利技术涉及一种制造流体与表面接触的流体机械用部件的流体机械用部件的制造方法及流体机械用部件。本申请主张基于2013年9月30日于日本申请的日本专利申请2013-204623号的优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
例如，在蒸气涡轮的叶片、离心压缩机(离心泵)中的叶轮等流体机械用部件上会接触气体、液体的工作流体，但由于接触阻力增大，或者工作流体中的微小粒子附着于部件上，因此存在装置的运行效率降低的问题。鉴于这种问题，例如，通过对流体机械用部件的基材表面实施研磨加工而降低部件的表面粗糙度，或者通过表面平滑皮膜来防止微小的粒子附着于部件上。在专利文献1中记载有在基材的表面设置表面粗糙度的最大高度Ry不超过1.0μm的陶瓷层、碳层的表面平滑皮膜。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2007-162613号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，为了降低部件的表面粗糙度而实施研磨加工，从而无法避免成本增加，且导致制造部件时所需时间也变长。另外，在形成如专利文献1中记载的表面平滑皮膜时，在形成皮膜之前的阶段，需要对基材表面实施抛光，并将表面粗糙度的最大高度Ry精加工成0.1～1.0μm。因此，同样存在成本增加、制造时间变长的问题。本专利技术提供一种可以抑制成本且提高流体机械的运行效率的流体机械用部件的制造方法及流体机械用部件。用于解决课题的方法本专利技术的第一方式所涉及的流体机械用部件的制造方法包括：涂布工序，对基材的表面涂布玻璃系材料；平滑化工序，在所述涂布工序之后，使所述玻璃系材料加热熔融的同时，去除该玻璃系材料的一部分；及凝固工序，在所述平滑化工序之后，使加热熔融的所述玻璃系材料凝固。在这种流体机械用部件的制造方法中，通过涂布工序对基材涂布玻璃系材料之后，通过平滑化工序去除玻璃系材料的一部分。由此，涂布玻璃系材料之后的基材表面变得平滑。从而，假设即使基材表面的表面粗糙度增大，也不需要对执行涂布工序之前的基材表面通过研磨等而降低表面粗糙度的工序，并且能够实现流体机械用部件表面的平滑化。其结果，能够降低流体与流体机械用部件之间的接触阻力，并能够减少对流体机械用部件的附着物的量。并且，本专利技术的第二方式所涉及的流体机械用部件的制造方法还可以包括粗加工工序，该粗加工工序在上述第一方式的所述涂布工序之前，对所述基材的表面实施粗加工。通过实施这种粗加工工序，将基材表面的表面粗糙度降低至一定程度，并在抑制表面粗糙度的最大高度Ry的状态下执行涂布工序。由于成为基材表面的最大高度Ry的位置成为所涂布的玻璃系材料的最低厚度尺寸，因此，通过在降低基材表面的表面粗糙度的状态下涂布玻璃系材料，能够减小玻璃系材料的厚度尺寸。由此，能够减少涂布工序所需时间及玻璃系材料的材料费，因此能够降低成本。另外，本专利技术的第三方式所涉及的流体机械用部件的制造方法还可以包括镀镍工序，该镀镍工序在上述第一或第二方式的所述涂布工序之前，对所述基材的表面实施镀镍加工处理。通过这种镀镍工序能够将镀镍的层形成于基材表面，并能够防止在执行涂布工序之前基材表面氧化。从而，能够提高通过涂布工序而涂布的玻璃系材料对基材的粘附性。并且，本专利技术的第四方式所涉及的流体机械用部件的制造方法还可以包括氮化工序，该氮化工序在上述第一或第二方式的所述涂布工序之前，对所述基材的表面实施氮化处理而使该表面固化。通过这种氮化工序而在基材表面形成致密的氮化物层，因此能够提高通过涂布工序而涂布的玻璃系材料对基材的粘附性。另外，在本专利技术的第五方式所涉及的流体机械用部件的制造方法中，从上述第一至第四中的任一方式的所述平滑化工序中，可以通过使所述基材旋转而去除所述玻璃系材料的一部分。如此，通过使基材旋转，能够使熔融的玻璃系材料通过离心力飞散而将其去除，并能够容易获得表面平滑的玻璃系材料层。并且，本专利技术的第六方式所涉及的流体机械用部件具备：基材，流体在所述表面侧流通；及表面平滑的玻璃涂层，涂布于所述基材的表面，并位于由玻璃系材料构成的该基材的表面的相反侧。在这种流体机械用部件中，即使基材中的与玻璃系材料接触的面的表面粗糙度较大，玻璃涂层的表面也平滑。因此，即使基材表面的表面粗糙度并不小，也能够通过玻璃涂层而降低流体与流体机械用部件的接触阻力，并能够减少对流体机械用部件的附着物的量。另外，本专利技术的第七方式所涉及的流体机械用部件还可以在上述第六方式的所述基材与所述玻璃涂层之间具备镀镍层。通过这种镀镍层能够提高基材与玻璃涂层之间的粘附性。另外，本专利技术的第八方式所涉及的流体机械用部件还可以在上述第六方式的所述基材与所述玻璃涂层之间具备氮化物层。通过这种氮化物层能够提高基材与玻璃涂层之间的粘附性。专利技术效果根据上述流体机械用部件的制造方法及流体机械用部件，将玻璃系材料涂布于基材而使表面平滑，从而可以抑制基材的成本且提高流体机械的运行效率。附图说明图1是表示通过本专利技术的第一实施方式所涉及的制造方法制造的流体机械用部件的剖视图。图2是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的制造方法的顺序的流程图。图3是将通过本专利技术的第一实施方式所涉及的制造方法制造的流体机械用部件放大表示的剖视图，图3(a)表示平滑化工序执行前的状态，图3(b)表示平滑化工序执行后的状态。图4是表示通过本专利技术的第二实施方式所涉及的制造方法制造的流体机械用部件的剖视图。图5是表示本专利技术的第二实施方式所涉及的制造方法的顺序的流程图。具体实施方式〔第一实施方式〕以下，对本专利技术的第一实施方式所涉及的流体机械用部件1(以下简称为部件1)的制造方法进行说明。首先，对通过本实施方式的制造方法制造的部件1进行说明。部件1使用于蒸气涡轮、压缩机及泵等，这些设备中的气体、液体的工作流体W与表面接触。如图1所示，部件1具备由钢材(例如不锈钢、碳钢)等金属材料构成的基材2、层叠于基材2上的镀镍层3、层叠于镀镍层3上的玻璃涂层4。基材2中层叠有镀镍层3的一侧的表面的表面粗糙度的最大高度Ry为20～50μm。镀镍层3例如为镀Ni-B、镀Ni-P的皮膜层。玻璃涂层4为由玻璃系材料构成的层。该玻璃系材料只要是可以使用于例如珐琅加工中的通常的玻璃材料即可。具体而言，玻璃涂层4混合以SiO2(二氧化硅)及B2O3(氧化硼)为主要成分的玻璃熔块、Al2O3等补强材料、用于降低融点的碱性材料(催熔剂：Li2O(氧化锂)、Na2O(氧化钠)、K2O(氧化钾)、MgO(氧化镁)、CaO(氧化钙)、BaO(氧化钡)等)、成色药物(非必须)及水而成。接着，参考图2对制造部件1的制造方法的顺序进行说明。部件1的制造方法包括：粗加工工序S1，对基材2的表面实施粗加工；预处理工序S2，具有对经粗加工的基材2的表面进行预处理的脱脂工序S21、水洗工序S22及酸洗工序S23；及镀镍工序S3，对预处理后的基材2的表面实施镀镍加工处理。另外，部件1的制造方法包括：涂布工序S4，对镀镍加工处理后的基材2的表面涂布玻璃系材料；平滑化工序S5，去除所涂布的玻璃系材料的一部分；及凝固工序S6，使所涂布的玻璃系材料凝固。首先，执行粗加工工序S1。即，通过立铣刀等对基材2的表面进行切削加工，降低基材2的表面的表面粗糙度。通过粗加工工序S1将基材2的表面的表面粗糙度的最大高度Ry设为20～50μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体机械用部件的制造方法，包括：涂布工序，对基材的表面涂布玻璃系材料；平滑化工序，在所述涂布工序之后，使所述玻璃系材料加热熔融的同时，去除该玻璃系材料的一部分；及凝固工序，在所述平滑化工序之后，使加热熔融的所述玻璃系材料凝固。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 JP 2013-2046231.一种流体机械用部件的制造方法，包括：涂布工序，对基材的表面涂布玻璃系材料；平滑化工序，在所述涂布工序之后，使所述玻璃系材料加热熔融的同时，去除该玻璃系材料的一部分；及凝固工序，在所述平滑化工序之后，使加热熔融的所述玻璃系材料凝固，在所述平滑化工序中，通过对所述基材赋予振动而使所述玻璃系材料的一部分在流动的同时被吹散，从而使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安井丰明，池野恭一，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，三菱重工压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP