JP2008138242A - Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating - Google Patents

Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating Download PDF

Info

Publication number
JP2008138242A
JP2008138242A JP2006324050A JP2006324050A JP2008138242A JP 2008138242 A JP2008138242 A JP 2008138242A JP 2006324050 A JP2006324050 A JP 2006324050A JP 2006324050 A JP2006324050 A JP 2006324050A JP 2008138242 A JP2008138242 A JP 2008138242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistant coating
hard
wear
alloy
wear resistant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006324050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Krishnamurthy Anand
アナンド・クリシュナムルティ
Robert W Bruce
ロバート・ウィリアム・ブルース
Sampath Srinidhi
サンパス・スリニディ
Dheepa Srinivasan
ディーパ・スリニヴァサン
Dennis Michael Gray
デニス・マイケル・グレイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Priority to JP2006324050A priority Critical patent/JP2008138242A/en
Publication of JP2008138242A publication Critical patent/JP2008138242A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wear resistant coating (116) comprising a hard lining (118) including a metal alloy matrix in which a plurality of hard particles are dispersed; and a plurality of nanolayers (120) arranged on the hard lining (118). <P>SOLUTION: A plurality of the nanolayers (120) have mutually different characteristics. Also, a method for making the wear resistant coating (116) is provided. This method comprises: a step where a substrate is provided; a step where the hard lining (118) is arranged; and a step where a plurality of the nanolayers (120) are arranged on the hard lining (118). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本技術は、概して耐摩耗コーティングに関する。さらに詳しくは、本技術の実施形態は、摂氏−約40度から摂氏約900度までの温度を受けることがあるガスタービン航空機用エンジンなどの高温の用途において安定した低摩擦耐摩耗コーティングに関する。   The present technology generally relates to wear resistant coatings. More particularly, embodiments of the technology relate to low friction and wear resistant coatings that are stable in high temperature applications such as gas turbine aircraft engines that may be subjected to temperatures from about 40 degrees Celsius to about 900 degrees Celsius.

耐摩耗コーティングは、切削工具、自動車部品、およびタービン部品を含む多くの構造的適用例における基礎材料の硬度と摩耗挙動を改善するために広く使用されている。しばしば、ガスタービンエンジンを搭載した航空機およびヘリコプタは、高温度、低湿気、および腐食性雰囲気の中で動作する。例えば、ガスタービン航空機エンジンにおいては、圧縮機を通じて空気流を調整するために使用される可変静翼が離陸中に摂氏500度もの高い温度にさらされる。これらの可変静翼はまた、静翼と静翼を支持するブッシングの間でかなりの荷重を受ける。例えば荷重は、静翼を横切る空気流によって行使される力の結果として、約150lbs(約68kg)までの径方向荷重と約20lbs(約9kg)までの軸方向荷重を含むことがある。商用エンジンは40,000フィート(12,200m)台の高度に達し、このようなレベルでは湿気の可用性は非常に低い。適切な量の湿気がない場合、グラファイトなどの従来の潤滑剤はその効力を失い、その結果、構成部分の中でも特に静翼とブッシングの間に望ましくない摩擦と摩耗が生じる。したがって、これらの構成部分を潤滑し、高温、高高度、低湿気などを含むさまざまな動作条件における望ましくない摩耗から保護するための技術が必要である。
米国特許第6,797,335号公報 米国特許第2003/0108752号 米国特許第6,492,011号公報 米国特許第5,266,389号公報 米国特許第2005/0058850A1号 米国特許第2005/0079370A1号 EP0471005B1号 EP0695731B1号 WO00/08234
Abrasion resistant coatings are widely used to improve the hardness and wear behavior of base materials in many structural applications, including cutting tools, automotive parts, and turbine parts. Often, aircraft and helicopters with gas turbine engines operate in high temperature, low humidity, and corrosive atmospheres. For example, in gas turbine aircraft engines, variable vanes used to regulate air flow through the compressor are exposed to temperatures as high as 500 degrees Celsius during takeoff. These variable vanes are also subjected to significant loads between the vanes and the bushings that support the vanes. For example, the loads may include radial loads up to about 150 lbs (about 68 kg) and axial loads up to about 20 lbs (about 9 kg) as a result of forces exerted by airflow across the vane. Commercial engines reach altitudes on the order of 40,000 feet (12,200 m), and moisture availability is very low at such levels. In the absence of the proper amount of moisture, conventional lubricants such as graphite lose their effectiveness, resulting in undesirable friction and wear, among other components, particularly between the vanes and bushings. Therefore, there is a need for techniques to lubricate these components and protect them from unwanted wear in a variety of operating conditions including high temperatures, high altitudes, low humidity, and the like.
US Pat. No. 6,797,335 US 2003/0108852 US Pat. No. 6,492,011 US Pat. No. 5,266,389 US Patent No. 2005/0058850 A1 US Patent No. 2005 / 0079370A1 EP0471005B1 EP0695931B1 WO00 / 08234

したがって、これらの厳しい条件の下で動作することができる耐摩耗コーティングを改善することが必要である。   Therefore, there is a need to improve wear resistant coatings that can operate under these severe conditions.

ある態様では、本発明の実施形態は、複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含む硬質裏当てと、硬質裏当ての上に配置された複数のナノ層とを含む耐摩耗コーティングを提供する。複数のナノ層は互いに異なる特性を有している。   In one aspect, embodiments of the present invention provide an abrasion resistant coating comprising a hard backing comprising a metal alloy substrate in which a plurality of hard particles are dispersed and a plurality of nanolayers disposed on the hard backing. . The plurality of nanolayers have different characteristics.

別の態様では、本発明の実施形態は、耐摩耗コーティングを作るための方法を提供する。この方法は、基板を提供するステップと、硬質裏当てを配置するステップと、複数のナノ層を硬質裏当ての上に配置するステップとを含む。複数のナノ層は互いに異なる特性を有している。   In another aspect, embodiments of the present invention provide a method for making an abrasion resistant coating. The method includes providing a substrate, placing a hard backing, and placing a plurality of nanolayers on the hard backing. The plurality of nanolayers have different characteristics.

さらに別の態様では、本発明の実施形態は物品を提供する。この物品は構成部分と、構成部分の上に配置された耐摩耗コーティングとを含む。耐摩耗コーティングは、複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含む硬質裏当てと、硬質裏当ての上に配置された複数のナノ層とを含む。   In yet another aspect, embodiments of the present invention provide an article. The article includes a component and a wear resistant coating disposed on the component. The abrasion resistant coating includes a hard backing comprising a metal alloy substrate in which a plurality of hard particles are dispersed and a plurality of nanolayers disposed on the hard backing.

ある例示的な実施形態では、本発明は、1個のブッシングまたは一対のブッシングからなる可変静翼組立体と、トラニオンと呼ばれる翼ステムとを含むエンジンを提供する。ブッシングは、トラニオンの外表面と接触している内表面を有する。ブッシングの内表面と可変静翼の外表面は、耐摩耗コーティングによって被覆され、この耐摩耗コーティングは、複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含む硬質裏当てと、硬質裏当ての上に配置された複数のナノ層とを含む。   In one exemplary embodiment, the present invention provides an engine that includes a variable vane assembly consisting of a bushing or a pair of bushings and a blade stem called a trunnion. The bushing has an inner surface in contact with the outer surface of the trunnion. The inner surface of the bushing and the outer surface of the variable vane are coated with an abrasion resistant coating that is placed on top of the rigid backing with a metal alloy substrate in which multiple hard particles are dispersed, and on the rigid backing. A plurality of nanolayers.

本発明のこれらおよびその他の態様と、利点と、顕著な特性は、下記の詳細な説明と、付随の図面と、添付の特許請求の範囲から明らかになろう。   These and other aspects, advantages, and salient features of the present invention will become apparent from the following detailed description, the accompanying drawings, and the appended claims.

下記の説明において、図面中におけるあるいくつかの図を通じて、同様な参照番号は同様なまたは対応する部分を示す。「頂部」、「底部」、「外向き」、「内向き」、「覆って」などの用語は便宜上の語であって、限定する用語として解釈してはならないことも理解されたい。さらに、本発明の特定の態様が一群の多くの要素およびこれらの組合せの少なくとも1つを含むか、またはそれから構成されると述べられるときは必ず、この態様はこの群の要素のいずれかを、個別にまたはこの群の他の要素のいずれかと組み合わせて含むか、またはそれから構成されることを理解されたい。   In the following description, like reference numerals designate like or corresponding parts throughout the several views of the drawings. It should also be understood that terms such as “top”, “bottom”, “outward”, “inward”, “cover”, etc. are for convenience and should not be interpreted as limiting terms. Further, whenever it is stated that a particular aspect of the present invention comprises or consists of at least one of a group of many elements and combinations thereof, this aspect refers to any of the elements of this group, It should be understood that it includes or consists of either individually or in combination with any of the other members of this group.

本明細書で使用されるように、硬質裏当てとは、少なくとも約700ビッカース硬度の硬さ値を有する層である。本明細書で使用されるように、ナノ層とは、例えば500ナノメートル未満の層厚を有する層であると理解されたい。あるいくつかの実施形態では、ナノ層は400ナノメートル未満、または300ナノメートル未満、または200ナノメートル未満、または100ナノメートル未満の厚さを有することがある。ある実施形態では、あるいくつかのこのようなナノ層を互いに重ねて配置して潜在的に全厚が大きな複数ナノ層の集積層を生成することもある。   As used herein, a hard backing is a layer having a hardness value of at least about 700 Vickers hardness. As used herein, a nanolayer is to be understood as a layer having a layer thickness of, for example, less than 500 nanometers. In certain embodiments, the nanolayer may have a thickness of less than 400 nanometers, or less than 300 nanometers, or less than 200 nanometers, or less than 100 nanometers. In some embodiments, some such nanolayers may be placed on top of each other to create a multi-nanolayer integrated layer potentially having a large overall thickness.

タービンエンジンにおいて使用するような圧縮機では、可変静翼が、角作動を実施することによって圧縮機を通る空気流を調整する機能を実施する。これらの可変静翼を、制御システムを通じて作動させ、失速することなく高圧圧縮機の最適動作を保証する。これらのシステムの動作の信頼性と性能は、次の特徴によって改善することができる。すなわちa)微動摩耗や滑り摩耗が少ない、b)作動システムの動作のために十分に低い摩擦で作動する、c)摩損または焼付きを受けない、d)熱的に安定している、およびe)湿気レベルが非常に低い高い高度で動作する。本発明のある実施形態は、このような構成部分を保護するための耐摩耗コーティングを対象とする。さらに、開示された実施形態を、遠心圧縮機および往復動圧縮機における、産業用ガスタービンエンジンおよび航転型エンジンの静翼およびステムにおける、ファンブレードダブテールピン組立体、ピストンリング、およびカムロッカアームなどにおける静翼ステムブッシング組立体などの、他の静止および運動構成部分において使用することもできる。   In compressors, such as those used in turbine engines, variable vanes perform the function of regulating the air flow through the compressor by performing angular actuation. These variable vanes are actuated through a control system to ensure optimal operation of the high pressure compressor without stalling. The operational reliability and performance of these systems can be improved by the following features. That is, a) low fine wear and sliding wear, b) operate with low enough friction for operation of the operating system, c) not subject to wear or seizure, d) thermally stable, and e ) Operate at high altitude with very low moisture level. Certain embodiments of the present invention are directed to wear resistant coatings for protecting such components. Further, the disclosed embodiments can be used in centrifugal and reciprocating compressors, such as fan blade dovetail pin assemblies, piston rings, and cam rocker arms in stationary vanes and stems of industrial gas turbine engines and navigation engines. It can also be used in other stationary and moving components, such as the vane stem bushing assembly at

図1は、以下に詳述するようにさまざまな構成部分の上に配置された本発明の1つまたは複数の耐摩耗コーティングを有するガスタービンエンジン10の概略図である。例えば、耐摩耗コーティングは、複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含む硬質裏当てと、硬質裏当ての上に配置された複数のナノ層とを含んでもよい。図示されたガスタービンエンジン10は、低圧圧縮機12と、高圧圧縮機14と、燃焼器16を含む。エンジン10は、高圧タービン18と低圧タービン20も含む。圧縮機12とタービン20は第1シャフト24によって結合され、圧縮機14とタービン18は第2シャフト26によって結合されている。運転中は、空気は低圧圧縮機12を通過し、圧縮空気は低圧圧縮機12から高圧圧縮機14へ供給される。高圧に圧縮された空気は燃焼器16に送られる。燃焼器16からのガス流はタービン18および20を駆動し、その後ガスタービンエンジン10から出る。さらに、本発明の1つまたは複数の耐摩耗コーティングをさまざまな構成部分の上に配置して、ガスタービンエンジン10のさまざまな運転条件下での耐摩耗性を改善することもできる。   FIG. 1 is a schematic diagram of a gas turbine engine 10 having one or more wear resistant coatings of the present invention disposed on various components as described in detail below. For example, the wear resistant coating may include a hard backing comprising a metal alloy substrate in which a plurality of hard particles are dispersed and a plurality of nanolayers disposed on the hard backing. The illustrated gas turbine engine 10 includes a low pressure compressor 12, a high pressure compressor 14, and a combustor 16. The engine 10 also includes a high pressure turbine 18 and a low pressure turbine 20. The compressor 12 and the turbine 20 are coupled by a first shaft 24, and the compressor 14 and the turbine 18 are coupled by a second shaft 26. During operation, air passes through the low pressure compressor 12 and compressed air is supplied from the low pressure compressor 12 to the high pressure compressor 14. The air compressed to a high pressure is sent to the combustor 16. The gas stream from combustor 16 drives turbines 18 and 20 and then exits gas turbine engine 10. In addition, one or more wear resistant coatings of the present invention can be placed on various components to improve the wear resistance of the gas turbine engine 10 under various operating conditions.

図2は、図1に示すようなガスタービンエンジン圧縮機14の一実施形態の部分概念図であり、さまざまな表面を本発明の1つまたは複数の耐摩耗コーティングで被覆してもよい。例えば、耐摩耗コーティングは、複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含む硬質裏当てと、硬質裏当ての上に配置された複数のナノ層とを含んでもよい。圧縮機14は複数の段を含み、各段は1行の回転翼40と1行の可変翼組立体44を含む。例示的な一実施形態では、回転翼40は回転翼円板46によって支持され、回転翼シャフト26に結合されている。回転翼シャフト26はケーシング50によって取り囲まれ、ケーシング50は圧縮機14の周りに周辺状に延在し、可変翼組立体44を支持している。可変翼組立体44の各々は可変翼52と翼ステム54を含み、翼ステム54は翼台56から実質的に直角に延在している。具体的には、翼台56は可変翼52と翼ステム54の間に延在している。各翼ステム54は、ケーシング50の中に画定されたそれぞれの開口部58を通じて延在している。ケーシング50は複数の開口部58を含む。可変翼組立体44はまたレバーアーム60も含み、このレバーアーム60は、各可変翼52から延在し、圧縮機14を通る流路に対する翼52の配置方向を変更して圧縮機14を通る空気流の制御増加を容易にするために、可変翼52を選択的に回転させるために利用される。さらに下に詳細に論述するように、とりわけ1つまたは複数のこれらの構成部分は、1つまたは複数の耐摩耗コーティングを含んでもよい。   FIG. 2 is a partial conceptual view of one embodiment of a gas turbine engine compressor 14 as shown in FIG. 1, where various surfaces may be coated with one or more wear resistant coatings of the present invention. For example, the wear resistant coating may include a hard backing comprising a metal alloy substrate in which a plurality of hard particles are dispersed and a plurality of nanolayers disposed on the hard backing. The compressor 14 includes a plurality of stages, each stage including a row of rotor blades 40 and a row of variable blade assemblies 44. In one exemplary embodiment, the rotor blade 40 is supported by a rotor blade disk 46 and coupled to the rotor shaft 26. The rotor shaft 26 is surrounded by a casing 50 that extends circumferentially around the compressor 14 and supports the variable blade assembly 44. Each of the variable wing assemblies 44 includes a variable wing 52 and a wing stem 54, which extends substantially perpendicularly from the turret 56. Specifically, the blade base 56 extends between the variable blade 52 and the blade stem 54. Each wing stem 54 extends through a respective opening 58 defined in the casing 50. The casing 50 includes a plurality of openings 58. The variable vane assembly 44 also includes a lever arm 60 that extends from each variable vane 52 and changes the orientation of the vanes 52 relative to the flow path through the compressor 14 through the compressor 14. It is used to selectively rotate the variable wing 52 to facilitate increased control of the air flow. In particular, one or more of these components may include one or more anti-wear coatings, as discussed in detail further below.

図3は、本技術のあるいくつかの実施形態による1つまたは複数の耐摩耗コーティングを含む可変静翼組立体44の分解図である。翼エアフォイル62が切欠図として示されている。鋳込み式翼ステム64が翼エアフォイル62の径方向外端部に位置する。翼ステム64は、ここではねじ付き連結部として示す取付け機構66を含むが、スプラインアタッチメントなどのその他の等価の連結方法を使用してもよい。翼ステム64は、やはり切欠図として示されているケーシング70の中で開口部68を通じて延在している。開口部68は、内部ワッシャ74を受け入れるカウンタボア72を含む。ブッシング76が開口部68の中に上部翼ステム64の上を滑って入り、開口部68における残りの空間を埋め、ケーシング70と上部翼ステム64の間の滑動係合を改善する。この内部ワッシャ74をフランジ付き回転ブッシングのフランジで置き換えることもでき、この場合、ワッシャ(図示せず)がレバーアーム77をケースから分離することになる。レバーアーム77の第1端部80は翼ステム64の上に組み付けられ、ここではロックナットとして図示されている締付け機構82によって翼ステム64に固着されている。締付け機構82は、上部翼ステム64のねじ付き端部として図示されている取付け機構66と協同的に合致し、取付け機構66を翼ステム64に固着する。レバーアーム77は、ウェブ86によって第1端部80に一体的に取り付けられた第2端部84を含む。突出部88が第2端部84から延び、作動リングの開口によって受け入れられる。第2ブッシング90が突出部88を覆って作動リングの開口の中にはまり、作動リングと突出部88の間の滑動係合を改善する。   FIG. 3 is an exploded view of a variable stator vane assembly 44 including one or more wear resistant coatings according to some embodiments of the present technology. A wing airfoil 62 is shown as a cutaway view. A cast-in blade stem 64 is located at the radially outer end of the blade airfoil 62. The wing stem 64 includes an attachment mechanism 66, shown here as a threaded connection, although other equivalent connection methods such as spline attachments may be used. The wing stem 64 extends through an opening 68 in a casing 70, also shown as a cutaway view. The opening 68 includes a counterbore 72 that receives an internal washer 74. A bushing 76 slides into the opening 68 over the upper wing stem 64 and fills the remaining space in the opening 68 to improve the sliding engagement between the casing 70 and the upper wing stem 64. The internal washer 74 can be replaced with a flange of a rotary bushing with a flange. In this case, a washer (not shown) separates the lever arm 77 from the case. The first end 80 of the lever arm 77 is assembled onto the wing stem 64 and is secured to the wing stem 64 by a clamping mechanism 82, shown here as a lock nut. The clamping mechanism 82 cooperatively mates with the attachment mechanism 66 illustrated as the threaded end of the upper wing stem 64 and secures the attachment mechanism 66 to the wing stem 64. The lever arm 77 includes a second end 84 that is integrally attached to the first end 80 by a web 86. A protrusion 88 extends from the second end 84 and is received by the opening of the actuation ring. A second bushing 90 covers the projection 88 and fits into the opening of the actuation ring, improving the sliding engagement between the actuation ring and the projection 88.

翼組立体44の径方向内端部において、鋳込み式下部翼シャフト92が翼エアフォイル62から径方向内向きに延びている。翼シャフト92は、第1大径シャフト94と第2小径シャフト96を含む。第2ブッシング98が、任意のシュラウド100によって受け入れられる下部翼シャフト94を覆って組み立てられる。シール102がシュラウド100の径方向内向きに組み立てられ、シール102は、エンジンの回転装置の上に位置する歯104によってシュラウド100に接触する。歯104はシール102の中に入り込み、空気漏洩に対する障壁を形成する。ロックピンとして図示されている任意の第3締付け機構106が、シール102の少なくとも1つの境界を通じて、シュラウド100を通じて、第2ブッシング98を通じて、下部翼シャフト94における開口108を通じて延在している。任意の締付け機構106を使用すると、例えばねじ付きボルトやロックナットなどの別の締付け機構をロックピンの代りにしてもよい。任意に、ワッシャがステム方向に面する大径部分92とシュラウド100の間に置かれる。   At the radially inner end of the blade assembly 44, a cast-in lower blade shaft 92 extends radially inward from the blade airfoil 62. The blade shaft 92 includes a first large-diameter shaft 94 and a second small-diameter shaft 96. A second bushing 98 is assembled over the lower wing shaft 94 received by the optional shroud 100. A seal 102 is assembled radially inward of the shroud 100, and the seal 102 contacts the shroud 100 by teeth 104 located on the rotating device of the engine. The teeth 104 penetrate into the seal 102 and form a barrier against air leakage. An optional third tightening mechanism 106, illustrated as a lock pin, extends through at least one boundary of the seal 102, through the shroud 100, through the second bushing 98, and through the opening 108 in the lower wing shaft 94. If an optional tightening mechanism 106 is used, another tightening mechanism such as a threaded bolt or lock nut may be substituted for the lock pin. Optionally, a washer is placed between the large diameter portion 92 facing the stem and the shroud 100.

図4に、内部ブッシング110と外部ブッシング112をトラニオン113と共に含むエアフォイル62の断面を分解図で示す。ある実施形態では、エアフォイル62は、図5に示すようにただ1つのブッシング114を含んでもよい。ブッシングとワッシャは、射出成形またはセラミックの高温焼結などのさまざまな技法によって製造することができる。ブッシングは一般に丈夫ですぐれた摩耗特性を有する。あるいくつかの実施形態では、ブッシングは、容易に取替えが可能で消耗品として設計される安価な摩耗材料によって作られる。特定の設計のためのブッシングの形式を決定するために、例えば熱膨張率、動作温度範囲、はめ合い材料の降伏強さおよび弾性係数、はめ合い材料にかかる力、サイクル当り摩耗、耐用年数中のサイクル数などの物理的特性を使用して、ある用途において経験することになる相対的摩耗を決定する。ブッシング114、110、または112の内表面およびトラニオン113の外表面に付けられる本発明のある実施形態による耐摩耗コーティングは、摩耗損失を概して防止するか、または実質的に最小限に抑え、構成部分を保護する。   FIG. 4 is an exploded view showing a cross section of the airfoil 62 including the inner bushing 110 and the outer bushing 112 together with the trunnion 113. In some embodiments, the airfoil 62 may include a single bushing 114 as shown in FIG. Bushings and washers can be manufactured by various techniques such as injection molding or high temperature sintering of ceramics. Bushings are generally strong and have excellent wear characteristics. In some embodiments, the bushing is made of an inexpensive wear material that is easily replaceable and designed as a consumable. To determine the type of bushing for a particular design, e.g., coefficient of thermal expansion, operating temperature range, yield strength and elastic modulus of the mating material, force on the mating material, wear per cycle, during service life Physical properties such as the number of cycles are used to determine the relative wear that will be experienced in an application. Wear resistant coatings according to certain embodiments of the present invention applied to the inner surface of bushings 114, 110, or 112 and the outer surface of trunnion 113 generally prevent or substantially minimize wear loss and Protect.

前述のシステムおよび構成部分を、図6および図7を参照して図解したような1つまたは複数の耐摩耗コーティングによって被覆してもよい。先ず図6に移ると、耐摩耗コーティング116の一実施形態は、1枚の硬質裏当て118と複数のナノ層120を含む。詳しくは、硬質裏当て118は、複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含み、この硬質裏当ては基板121の上に配置されている。次に、複数のナノ層120は硬質裏当て118の上に配置されている。硬質裏当て118はナノ層120の耐摩耗性を改善し、基板121を摩擦下の破損から実質的に保護する。基板121は、図1〜5を参照して上に詳述した構成部分のいずれか1つであってもよく、他の用途またはシステムのためのデバイスまたは構成部分であってもよい。   The aforementioned systems and components may be coated with one or more wear resistant coatings as illustrated with reference to FIGS. Turning first to FIG. 6, one embodiment of the wear resistant coating 116 includes a single hard backing 118 and a plurality of nanolayers 120. Specifically, the hard backing 118 includes a metal alloy substrate in which a plurality of hard particles are dispersed, and the hard backing is disposed on the substrate 121. Next, the plurality of nanolayers 120 are disposed on the hard backing 118. The hard backing 118 improves the wear resistance of the nanolayer 120 and substantially protects the substrate 121 from damage under friction. The substrate 121 may be any one of the components detailed above with reference to FIGS. 1-5, and may be a device or component for other applications or systems.

ある実施形態では、硬質裏当て118は約700ビッカース硬度を超える硬さ値を有し、別の実施形態では硬さ値は約800ビッカース硬度を超え、また別の実施形態では硬さ値は約900ビッカース硬度を超え、さらに別の実施形態では硬さ値は約1000ビッカース硬度を超え、さらにまた別の実施形態では硬さ値は約1200ビッカース硬度を超える。硬質裏当て118は、基板材料の耐腐食性を概して維持または改善するために選択された1つまたは複数の材料を含み、これは被覆された物品の有用性および用途に依存する。硬質裏当て118は、適切な靭性および破砕強さ、被覆された物品の動作温度までの安定性、耐酸素性、および頂部ナノ層120との両立性を特徴とする。   In one embodiment, the hard backing 118 has a hardness value greater than about 700 Vickers hardness, in another embodiment the hardness value is greater than about 800 Vickers hardness, and in another embodiment, the hardness value is about In yet another embodiment, the hardness value is greater than about 1000 Vickers hardness, and in yet another embodiment, the hardness value is greater than about 1200 Vickers hardness. Hard backing 118 includes one or more materials selected to generally maintain or improve the corrosion resistance of the substrate material, depending on the usefulness and application of the coated article. The hard backing 118 is characterized by proper toughness and crush strength, stability to the operating temperature of the coated article, oxygen resistance, and compatibility with the top nanolayer 120.

硬質裏当て118は、コバルト、コバルト基超合金、ニッケル基超合金、または鉄基超合金などの、さまざまな適切な金属合金基質を含むことができる。このような超合金は、ニッケル基、鉄基、またはコバルト基合金で形成されてもよく、ニッケル、鉄、またはコバルトは一般に超合金において重量で最大の要素である。例として挙げるニッケル基超合金はニッケルの重量で少なくとも約40パーセント、コバルト、またはクロム、またはアルミニウム、またはタングステン、またはモリブデン、またはチタン、または鉄、またはこれらの組合せを数パーセント含む。ニッケル基超合金の例として商品名では、Inconel(登録商標)、Nimonic(登録商標)、Rene(登録商標)(例えばRene(登録商標)80−、Rene(登録商標)95、Rene(登録商標)142、およびRene(登録商標)N5合金)、およびUdimet(登録商標)が挙げられ、方向固化超合金および単結晶超合金を含む。(INCONEL(登録商標)、Nimonic(登録商標)、およびUdimet(登録商標)はSpecial Metals Corporation企業グループの登録商標であり、Rene(登録商標)はGeneral Electric Companyの登録商標である。)例証的なコバルト基超合金は、コバルトの重量で少なくとも約30パーセント、ニッケル、またはクロム、またはアルミニウム、またはタングステン、またはモリブデン、またはチタン、または鉄、またはこれらの組合せを数パーセント含む。コバルト基超合金の例として商品名では、Haynes(登録商標)、Nozzaloy(登録商標)、Stellite(登録商標)、およびUltimet(登録商標)(Haynes(登録商標)およびUltimet(登録商標)はHaynes International,Incの登録商標であり、STELLITE(登録商標)はDELORO STELLITE COMPANY,INCの登録商標である)が挙げられる。ある実施形態では、硬質裏当て118は、ニッケルクロムアルミニウム合金、またはコバルトニッケルクロムアルミニウムイットリウム合金、またはニッケルコバルトクロムタングステン合金、またはコバルトモリブデンクロムケイ素合金を含み、この合金は固溶体強化コバルト基基質とラーベス相相互貫入網状組織からなり、この組織は約25%またはそれ以上のモリブデン、6%またはそれ以上のクロム、および2%を超えるケイ素からなる。   The hard backing 118 can include a variety of suitable metal alloy substrates such as cobalt, cobalt-base superalloy, nickel-base superalloy, or iron-base superalloy. Such superalloys may be formed of nickel-based, iron-based, or cobalt-based alloys, and nickel, iron, or cobalt is generally the largest component in weight in a superalloy. Exemplary nickel-base superalloys contain at least about 40 percent by weight of nickel and several percent of cobalt, or chromium, or aluminum, or tungsten, molybdenum, titanium, or iron, or combinations thereof. As examples of nickel-based superalloys, the trade names include Inconel®, Nimonic®, Rene® (eg, Rene® 80-, Rene® 95, Rene®). 142, and Rene <(R)> N5 alloy), and Udimet <(R)>, including directionally solidified and single crystal superalloys. (INCONEL (R), Nimonic (R), and Udimet (R) are registered trademarks of the Special Metals Corporation corporate group, and Rene (R) is a registered trademark of the General Electric Company.) Cobalt-based superalloys contain at least about 30 percent by weight of cobalt, several percent nickel, or chromium, or aluminum, or tungsten, molybdenum, titanium, or iron, or combinations thereof. As examples of cobalt-based superalloys, the trade names are Haynes®, Nozzaloy®, Stellite®, and Ultimate® (Haynes® and Ultimate) are Haynes International. , Inc., and STELLITE (registered trademark) is a registered trademark of DELORO STELLITE COMPANY, INC.). In some embodiments, the hard backing 118 comprises a nickel chrome aluminum alloy, or a cobalt nickel chrome aluminum yttrium alloy, or a nickel cobalt chrome tungsten alloy, or a cobalt molybdenum chrome silicon alloy, the alloy comprising a solid solution reinforced cobalt base substrate and Laves. It consists of a phase interpenetrating network, which consists of about 25% or more molybdenum, 6% or more chromium, and more than 2% silicon.

上記の実施形態では、硬質裏当て118の金属基質には複数の硬質粒子が分散している。硬質粒子は1つまたは複数の金属窒化物、または金属炭化物、または金属ホウ化物、またはこれらの組合せを含んでもよい。あるいくつかの実施形態では、金属基質には炭化タングステン、または炭化チタン、または炭化クロム、または炭化ケイ素、またはダイヤモンド、または窒化チタン、または窒化ケイ素、または立方晶窒化ホウ素、またはホウ化チタン、または酸化クロム、または酸化アルミニウム、または酸化ジルコニウム、または酸化ケイ素、またはこれらの組合せの粒子が分散してもよい。これら複数の硬質粒子は、約100ナノメートルから約2ミクロンまでの範囲にある平均粒径を有する。ある実施形態では、平均粒径は約100ナノメートルから約2000ナノメートルまでの範囲にあり、大部分が約100ナノメートルから約400ナノメートルまでの範囲で、残りの粒子が約2000ナノメートル未満であり、また他の実施形態では約1000ナノメートル未満である。約100ナノメートルから約400ナノメートルまでの間にある粒径の粒子は基質を強化する傾向もあり、約1000nm未満の粒子は、コーティングを対向材料に対して摩耗性にすることなく摩耗防止をもたらすことができる。複数の硬質粒子の体積は、硬質裏当て118の全体積の約30容積パーセントから約70容積パーセントまでの範囲で変動する。ある実施形態では、硬質裏当て118の全体積に対する硬質粒子のパーセンテージは、約35容積パーセントから約65容積パーセントまでの範囲にあり、別の実施形態では約40容量パーセントと約60容量パーセントの間にある。別の実施形態では、約45容積パーセントから約55容積パーセントまでの範囲にある。ある実施形態における複数の硬質粒子の間の間隔は、約100nmから約700nmまでの範囲にあり、別の実施形態では、約100ナノメートルから約500ナノメートルまでの範囲にある。硬質裏当ての厚さは、約5マイクロメートルから約500マイクロメートルまでの範囲にある。硬質裏当て118の厚さは、コーティングの上に行使される負荷に依存するはずである。行使される力が高い用途では、硬質裏当ては、ナノ層のコーティングを支持するためにさらに厚いことが必要であろう。ある例示的な実施形態では、金属基質と金属基質の中に分散した複数の硬質粒子を含む硬質裏当て118は、高速酸素燃料熱噴射または高速空気燃料噴射のいずれかによって付着される。高速空気燃料技法によって付着された硬質裏当て118は、ナノ層の保持、より少ない脱炭、硬質粒子間のより小さな間隔、付着中に使用されるバインダのより低い脆性をもたらすことができる。   In the above embodiment, a plurality of hard particles are dispersed in the metal substrate of the hard backing 118. The hard particles may include one or more metal nitrides, or metal carbides, or metal borides, or combinations thereof. In some embodiments, the metal substrate includes tungsten carbide, or titanium carbide, or chromium carbide, or silicon carbide, or diamond, or titanium nitride, or silicon nitride, or cubic boron nitride, or titanium boride, or Particles of chromium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, or combinations thereof may be dispersed. The plurality of hard particles have an average particle size ranging from about 100 nanometers to about 2 microns. In certain embodiments, the average particle size is in the range of about 100 nanometers to about 2000 nanometers, the majority in the range of about 100 nanometers to about 400 nanometers with the remaining particles being less than about 2000 nanometers. And in other embodiments less than about 1000 nanometers. Particles with a particle size between about 100 nanometers and about 400 nanometers also tend to strengthen the substrate, and particles below about 1000 nm provide wear protection without making the coating abrasive to the opposing material. Can bring. The volume of the plurality of hard particles varies from about 30 volume percent to about 70 volume percent of the total volume of the hard backing 118. In certain embodiments, the percentage of hard particles relative to the total volume of the hard backing 118 ranges from about 35 volume percent to about 65 volume percent, and in another embodiment between about 40 volume percent and about 60 volume percent. It is in. In another embodiment, in the range of about 45 volume percent to about 55 volume percent. In some embodiments, the spacing between the plurality of hard particles is in the range of about 100 nm to about 700 nm, and in another embodiment, in the range of about 100 nanometers to about 500 nanometers. The thickness of the hard backing is in the range of about 5 micrometers to about 500 micrometers. The thickness of the hard backing 118 should depend on the load exerted on the coating. In applications where the force exerted is high, the hard backing may need to be thicker to support the nanolayer coating. In an exemplary embodiment, a hard backing 118 comprising a metal substrate and a plurality of hard particles dispersed in the metal substrate is deposited by either fast oxygen fuel heat injection or fast air fuel injection. Hard backing 118 deposited by high speed air fuel technique can result in nanolayer retention, less decarburization, smaller spacing between hard particles, and lower brittleness of the binder used during deposition.

ある実施形態では、硬質裏当て118は、リンまたはホウ素の添加物を伴うニッケルコーティングを含む。このようなコーティングは約700ビッカース硬度から約1000ビッカース硬度までの範囲にある硬さを有するが、耐摩耗性と硬さを、共堆積によって硬質粒子を基質に加えることによってさらに改善することもできる。添加された硬質粒子は、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、立方晶窒化ホウ素、またはダイヤモンドを含んでもよい。   In some embodiments, the hard backing 118 includes a nickel coating with a phosphorus or boron additive. Such coatings have a hardness in the range from about 700 Vickers hardness to about 1000 Vickers hardness, but the wear resistance and hardness can be further improved by adding hard particles to the substrate by co-deposition. . The added hard particles may include silicon carbide, silicon nitride, alumina, cubic boron nitride, or diamond.

一般に、複数のナノ層120は互いに異なる特性を有する。例えば、複数のナノ層120は、複数の交互に重なり合う第1層122と第2層124を含んでもよい。第1層122は第1材料を含み、第2層124は第1材料とは異なる第2材料を含む。第1材料は、金属窒化物、または金属ホウ化物、または金属炭化物、またはこれらの組合せを含む材料を包含する。第2材料は、金属、または金属窒化物、または金属ホウ化物、金属炭化物、またはこれらの組合せを含む材料を包含する。ある例示的な実施形態では、ナノ層120はTiC/ZrCなどの金属炭化物の交互層を含む。別の例示的な実施形態では、ナノ層120はTiN/ZrNなどの金属窒化物の交互層を含む。さらに別の例示的な実施形態では、ナノ層120はTiN/TiCなどの金属窒化物と金属炭化物の交互層を含む。あるいくつかの実施形態では、窒化物層と炭化物層の間に金属層を含まれることがある。ある例示的な実施形態では、ナノ層120はTiN/Ti/TiNなどの金属と金属窒化物の交互層を含む。   In general, the plurality of nanolayers 120 have different characteristics. For example, the plurality of nanolayers 120 may include a plurality of alternately overlapping first and second layers 122 and 124. The first layer 122 includes a first material, and the second layer 124 includes a second material that is different from the first material. The first material includes a material comprising a metal nitride, or metal boride, or metal carbide, or a combination thereof. The second material includes a material that includes a metal, or metal nitride, or metal boride, metal carbide, or a combination thereof. In an exemplary embodiment, nanolayer 120 includes alternating layers of metal carbide such as TiC / ZrC. In another exemplary embodiment, nanolayer 120 includes alternating layers of metal nitride such as TiN / ZrN. In yet another exemplary embodiment, nanolayer 120 includes alternating layers of metal nitride and metal carbide, such as TiN / TiC. In some embodiments, a metal layer may be included between the nitride layer and the carbide layer. In an exemplary embodiment, nanolayer 120 includes alternating layers of metal and metal nitride, such as TiN / Ti / TiN.

一般に、ナノ層120、構成部分、および本発明の関連製造方法は、他の方法では混合則によって予測されるはずのものより高い硬さ、よりすぐれた耐摩耗性、耐衝撃性、耐腐食性、およびクリアランス制御を提供する。この理由は、異なる弾性係数と結晶構造の材料の交互層を一緒にすると、構造を通じて転位移動に対する抵抗が全体として増加するからである。   In general, the nanolayer 120, components, and related manufacturing methods of the present invention have higher hardness, better wear resistance, impact resistance, and corrosion resistance than would otherwise be expected by mixing rules. , And provide clearance control. This is because, when alternating layers of materials with different elastic moduli and crystal structures are combined, the overall resistance to dislocation migration through the structure increases.

あるいくつかの実施形態では、複数の第1層122と第2層124の各々の厚さは、約3ナノメートルから約500ナノメートルまでの範囲にある。別の実施形態では、厚さは約10ナノメートルから約200ナノメートルまでの範囲にある。いくつかの実施形態では、厚さは約20ナノメートルから約100ナノメートルまでの範囲にある。個別の層122、124の厚さは、個別に調整されて、加工熱応力を受けたときナノ層コーティングの硬さ、歪許容差、および全体的安定性を制御することもできる。ナノ層120の全厚は約1ミクロンから約25ミクロンまでの範囲にあってもよい。いくつかの実施形態では、全厚は約1ミクロンから約20ミクロンまでの範囲にある。別の実施形態では、全厚は約5ミクロンから約10ミクロンまでの範囲にある。利用される第1層122と第2層124の数は、各層の厚さとナノ層120の所望の厚さに応じて変化することもある。コーティングの全厚は、動作されることになっており、接触部分間で利用可能な全空間によって制約され得る構成部分に依存する。   In some embodiments, the thickness of each of the plurality of first layers 122 and second layers 124 ranges from about 3 nanometers to about 500 nanometers. In another embodiment, the thickness ranges from about 10 nanometers to about 200 nanometers. In some embodiments, the thickness ranges from about 20 nanometers to about 100 nanometers. The thickness of the individual layers 122, 124 can also be adjusted individually to control the hardness, strain tolerance, and overall stability of the nanolayer coating when subjected to processing thermal stresses. The total thickness of the nanolayer 120 may range from about 1 micron to about 25 microns. In some embodiments, the total thickness ranges from about 1 micron to about 20 microns. In another embodiment, the total thickness is in the range of about 5 microns to about 10 microns. The number of first layers 122 and second layers 124 utilized may vary depending on the thickness of each layer and the desired thickness of the nanolayer 120. The total thickness of the coating is to be operated and depends on the components that can be constrained by the total space available between the contacts.

例示的な一実施形態では、耐摩耗コーティング116は、ミクロンからサブミクロン寸法の炭化タングステン粒子が分散するコバルトクロム合金を含む硬質裏当て118と、硬質裏当て118の上に配置された複数のTiNナノ層とZrNナノ層の交互層120を含む。例示的な一実施形態では、耐摩耗性コーティング116は、複数の金属酸化物粒子が分散する金属合金(金属合金はニッケルまたはコバルトまたは鉄を含む材料を包含する)を含む硬質裏当て118と、硬質裏当て118の上に配置された複数の金属窒化物ナノ層の交互層120を含む。耐摩耗硬質裏当て118の上にナノ層120を配置することは、漸進的な硬さ勾配を導入し、ナノ層120の早まったゆがみを防止し、したがって全コーティング126の硬さと耐摩耗性を向上させる。   In one exemplary embodiment, the wear resistant coating 116 includes a hard backing 118 comprising a cobalt chrome alloy in which tungsten carbide particles of micron to sub-micron dimensions are dispersed, and a plurality of TiNs disposed on the hard backing 118. It includes alternating layers 120 of nanolayers and ZrN nanolayers. In one exemplary embodiment, the wear resistant coating 116 comprises a hard backing 118 comprising a metal alloy in which a plurality of metal oxide particles are dispersed, where the metal alloy includes a material comprising nickel or cobalt or iron; It includes alternating layers 120 of a plurality of metal nitride nanolayers disposed on a hard backing 118. Placing the nanolayer 120 over the wear resistant hard backing 118 introduces a gradual hardness gradient and prevents premature distortion of the nanolayer 120, thus reducing the hardness and wear resistance of the overall coating 126. Improve.

耐摩耗コーティングは、適度に高い動作温度に適している。ある実施形態では、耐摩耗性コーティング116は、少なくとも約500℃まで、別の実施形態では少なくとも約600℃まで、さらに別の実施形態では少なくとも約700℃の温度までは熱的に安定している。ナノ層コーティングは、予期される動作温度範囲よりかなり上の温度において形態的な安定性を保持する。本発明のナノ層は、可変静翼の予期される動作温度範囲よりかなり上の約650℃まで適切な耐酸性を維持する。下にある硬質裏当ては約500℃まで熱的安定性を有する。さらに高い温度範囲においては、硬質裏当ての組成は、炭化クロムまたは酸化アルミニウムなどの熱的にさらに安定した硬質粒子によって強化されたガンマプライム相を有する超合金基質に変化することもある。   Abrasion resistant coatings are suitable for moderately high operating temperatures. In certain embodiments, the abrasion resistant coating 116 is thermally stable up to a temperature of at least up to about 500 ° C., in another embodiment up to at least about 600 ° C., and in yet another embodiment up to at least about 700 ° C. . Nanolayer coatings retain morphological stability at temperatures well above the expected operating temperature range. The nanolayers of the present invention maintain adequate acid resistance up to about 650 ° C., well above the expected operating temperature range of the variable vane. The underlying hard backing is thermally stable up to about 500 ° C. In the higher temperature range, the composition of the hard backing may change to a superalloy substrate having a gamma prime phase reinforced by thermally more stable hard particles such as chromium carbide or aluminum oxide.

図7は、図6に示すように硬質裏当て118の上に配置された複数のナノ層120を含み、さらにナノ層120を覆って配置された潤滑層128を図示する、耐摩耗性コーティング126の例示的な一実施形態を示す。潤滑層128の潤滑材料は、被覆された物品の動作温度まで安定しており低湿気条件下にあるように選択してもよい。潤滑材料は、二硫化タングステン、または二硫化モリブデン、または六方晶窒化ホウ素、またはテルル化タングステン、またはセレン化タングステン、またはテルル化モリブデン、またはこれらの組合せを含んでもよい。例示的な一実施形態では、潤滑材料は二硫化タングステンである。二硫化タングステンは、高い高度(>35,000フィート)(>10,670m)においては一般的なケースである湿気がない状態でも約550℃までの温度において低い摩擦特性を提供する。   FIG. 7 includes an abrasion resistant coating 126 that includes a plurality of nanolayers 120 disposed on a hard backing 118 as shown in FIG. 6 and further illustrates a lubricating layer 128 disposed over the nanolayer 120. 1 illustrates one exemplary embodiment. The lubricating material of the lubricating layer 128 may be selected to be stable up to the operating temperature of the coated article and under low humidity conditions. The lubricating material may include tungsten disulfide, or molybdenum disulfide, or hexagonal boron nitride, or tungsten telluride, or tungsten selenide, or molybdenum telluride, or combinations thereof. In one exemplary embodiment, the lubricating material is tungsten disulfide. Tungsten disulfide provides low friction properties at temperatures up to about 550 ° C. even in the absence of moisture, which is a common case at high altitudes (> 35,000 feet) (> 10,670 m).

本技術の実施形態はまた、上に詳述したような耐摩耗性コーティングを作るための方法も含む。図8は、本発明の一実施形態による方法を示す流れ図である。この方法130は、ステップ132における基板121を準備するステップと、ステップ134において硬質裏当て118を配置するステップと、ステップ136において硬質裏当ての上に複数のナノ層120を配置するステップを含む。   Embodiments of the present technology also include a method for making an abrasion resistant coating as detailed above. FIG. 8 is a flow diagram illustrating a method according to an embodiment of the invention. The method 130 includes providing a substrate 121 in step 132, placing a hard backing 118 in step 134, and placing a plurality of nanolayers 120 on the hard backing in step 136.

コーティングを付着させる過程は、被覆しようとする基板表面を事前処理することによって始まる。最初のステップは基板から屑および酸化物を除去することである。脱脂、グリットブラスト、化学洗浄、および/または電気化学研磨などのよく知られた洗浄技法を使用して、所望の表面洗浄と仕上げを得ることもできる。   The process of depositing the coating begins by pretreating the substrate surface to be coated. The first step is to remove debris and oxide from the substrate. Well-known cleaning techniques such as degreasing, grit blasting, chemical cleaning, and / or electrochemical polishing can also be used to obtain the desired surface cleaning and finishing.

ステップ134における硬質裏当ての配置は、無電解めっき、または高速酸素燃料熱噴射、または活性燃焼高速空気燃料噴射、または電子ビーム物理蒸着などの方法を含む。いくつかの実施形態では、硬質裏当ては、高速酸素燃料熱噴射または活性燃焼高速空気燃料噴射のいずれかによって付着された金属合金基質である。これらの技法によって付着された硬質裏当てが、ナノ層の保持、より少ない脱炭、硬質粒子間のより小さな間隔、バインダのより低い脆性をもたらすことは有利である。硬質裏当てがホウ素またはリンのドーピングを伴うニッケルコーティングを含むときは、無電解めっきも使用される。摩耗特性をさらに改善するために、硬質裏当てを無電解ニッケル基質の中に分散させてもよい。ステップ136における複数のナノ層の配置は物理蒸着を含む。   The placement of the hard backing in step 134 includes methods such as electroless plating, or fast oxygen fuel heat injection, or active combustion high speed air fuel injection, or electron beam physical vapor deposition. In some embodiments, the hard backing is a metal alloy substrate deposited by either high speed oxyfuel heat injection or active combustion high speed air fuel injection. Advantageously, the hard backing deposited by these techniques results in nanolayer retention, less decarburization, smaller spacing between hard particles, and lower brittleness of the binder. Electroless plating is also used when the hard backing includes a nickel coating with boron or phosphorus doping. To further improve the wear characteristics, a hard backing may be dispersed in the electroless nickel substrate. The arrangement of the plurality of nanolayers in step 136 includes physical vapor deposition.

本発明の別の態様は物品を提供することである。物品は、構成部分、およびこの構成部分の上に配置される耐摩耗コーティングを含む。耐摩耗コーティングは、複数の硬質粒子が分散した金属合金基質を含む硬質裏当て、および硬質裏当てに配置された複数のナノ層を包含する。硬質裏当ては、複数の硬質粒子が分散したあらゆる金属超合金を含む。コーティングは、硬質裏当ての上に配置された複数のナノ層を含む。硬質裏当てとナノ層の特質は上の耐摩耗コーティングの実施形態に記載されている。物品は、本発明の耐摩耗コーティングによって被覆された互いに沿って動く構成部分を有する機械を含む。物品は、本発明の耐摩耗コーティングによって被覆された構成部分を有するエンジンを含む。このエンジンは、前記の構成部分を備える可変静翼を有するタービンエンジンを含む。このエンジンは、トラニオンとブッシングを含む可変静翼を有するタービンエンジンであって、ブッシングはトラニオンの外表面と接触している内表面を有し、ブッシングの内表面と可変静翼の外表面は耐摩耗コーティングによって被覆されている、タービンエンジンを含む。物品は、この構成部分を有する輸送手段を含む。例示的な一実施形態では、輸送手段は航空機である。   Another aspect of the invention is to provide an article. The article includes a component and a wear resistant coating disposed on the component. The wear resistant coating includes a hard backing comprising a metal alloy substrate having a plurality of hard particles dispersed therein, and a plurality of nanolayers disposed on the hard backing. The hard backing includes any metal superalloy having a plurality of hard particles dispersed therein. The coating includes a plurality of nanolayers disposed on a hard backing. The properties of the hard backing and nanolayer are described in the wear resistant coating embodiment above. The article includes a machine having components that move along each other covered by the wear resistant coating of the present invention. The article includes an engine having a component coated with the wear resistant coating of the present invention. The engine includes a turbine engine having variable stator vanes comprising the aforementioned components. The engine is a turbine engine having a variable vane including a trunnion and a bushing, the bushing having an inner surface in contact with the outer surface of the trunnion, and the inner surface of the bushing and the outer surface of the variable vane are resistant to each other. Includes a turbine engine that is coated with a wear coating. The article includes a vehicle having this component. In one exemplary embodiment, the vehicle is an aircraft.

ナノ複層コーティングと丈夫であるが延性のある基板の間のバッファとして硬質裏当てを使用することは、高い表面荷重を支えることができるトライボシステムの提供に役立つが、高い耐摩耗性を提供する。したがって、本発明のいくつかの実施形態による耐摩耗コーティングは、あらゆる形式の基板に適しており、比較的高い温度まで安定している。   Using a hard backing as a buffer between the nano-multilayer coating and a durable but ductile substrate helps provide a tribo system that can support high surface loads, but provides high wear resistance . Thus, wear resistant coatings according to some embodiments of the present invention are suitable for all types of substrates and are stable to relatively high temperatures.

上述の本発明の実施形態は、外部潤滑が不可能な条件の下で構成部分の微動摩耗、滑動摩耗、および摩擦を防止するための一般的なテンプレートとして役立つ。本発明の実施形態を航空機エンジンの可変静翼およびブッシングに関して説明したが、本発明に記載の概念を、同様な動作条件の下における微動摩耗が論点を残す他の用途に使用することもできる。そのうえ、説明した本発明を滑動摩耗条件の下で同様な材料接触表面のために利用することもできる。   The above-described embodiments of the present invention serve as a general template for preventing fine wear, sliding wear, and friction of components under conditions where external lubrication is not possible. Although embodiments of the present invention have been described with respect to aircraft engine variable vanes and bushings, the concepts described in the present invention can also be used in other applications where fine wear under similar operating conditions remains an issue. Moreover, the described invention can also be utilized for similar material contact surfaces under sliding wear conditions.

次の実施例は、本発明の実施形態によって提供される特性と利点を示すために役立ち、本発明をこれらの実施形態に限定しようとするものではない。   The following examples serve to illustrate the characteristics and advantages provided by the embodiments of the present invention and are not intended to limit the present invention to these embodiments.

可変静翼のステムの外表面を、さまざまな硬質裏当て組成物によって、活性燃焼高速酸素燃料法、活性燃焼高速空気燃料法、および無電界Niダイヤモンド複合被覆法により被覆した。これらのコーティングをそれぞれ硬質裏当て1、2、3と名づける。硬質裏当て1は、高速酸素燃料法による炭化タングステン熱噴射分散を伴うコバルトであった。硬質裏当て2は、活性燃焼高速空気燃料法による炭化タングステン熱噴射分散を伴うコバルトクロムであった。硬質裏当て3は、無電解ニッケル硬質粒子複合めっきであった。炭化タングステンの粒径は0.2〜5マイクロメートルの間であった。コーティングの厚さは150〜200マイクロメートルであった。次いで硬質裏当て3を有する部分をさらに窒化チタン(TiN)および窒化ジルコニウム(ZrN)の複交互層で、PVD陰極アーク技法を用いて被覆し、各層の厚さは120ナノメートルであった。TiN/ZrN複層系の全厚は8マイクロメートルであった。被覆された部分の摩耗を、往復動する部品の動作条件を模擬する特注の試験装置を使用して測定した。被覆されたステムをStellite6のブッシングに対して動かした。この試験装置で試験を100時間行い、ブッシングとステムコーティングの両方の摩耗を測定した。   The outer surface of the variable vane stem was coated with various hard backing compositions by the active combustion high speed oxygen fuel method, the active combustion high speed air fuel method, and the electroless Ni diamond composite coating method. These coatings are named hard backings 1, 2, and 3, respectively. Hard backing 1 was cobalt with tungsten carbide thermal spray dispersion by the fast oxygen fuel method. Hard backing 2 was cobalt chrome with tungsten carbide thermal spray dispersion by the active combustion high speed air fuel method. The hard backing 3 was electroless nickel hard particle composite plating. The particle size of tungsten carbide was between 0.2 and 5 micrometers. The coating thickness was 150-200 micrometers. The portion with the hard backing 3 was then further coated with a double alternating layer of titanium nitride (TiN) and zirconium nitride (ZrN) using the PVD cathodic arc technique, with each layer having a thickness of 120 nanometers. The total thickness of the TiN / ZrN multilayer system was 8 micrometers. The wear of the coated part was measured using a custom test device that simulated the operating conditions of the reciprocating part. The coated stem was moved against the Tellite 6 bushing. The test was conducted for 100 hours with this test equipment and the wear of both the bushing and the stem coating were measured.

さまざまな硬質裏当てによって被覆された部分について摩耗をプロットした。プロット138を図9に示す。棒線140および142は全くコーティングのないステムとブッシングの摩耗を示し、基準線を形成する。棒線144および146はそれぞれ、硬質裏当て1を有するステムとブッシングの摩耗を示す。棒線148および150はそれぞれ、硬質裏当て2を有するステムとブッシングの摩耗を示す。棒線152および154はそれぞれ、TiN/ZrNのナノ層コーティングとともに硬質裏当て3を有するステムとブッシングの摩耗を示す。プロット138は、基準線の被覆されていない試料と比較して硬質裏当て1および2はトラニオン上の摩耗より約4〜6倍低いことを示している。   The wear was plotted for the parts covered by various hard backings. Plot 138 is shown in FIG. Bars 140 and 142 show stem and bushing wear without any coating and form a reference line. Bars 144 and 146 each show wear of the stem and bushing with the hard backing 1. Bars 148 and 150 indicate the wear of the stem and bushing with the hard backing 2, respectively. Bars 152 and 154 show stem and bushing wear with a hard backing 3 with a TiN / ZrN nanolayer coating, respectively. Plot 138 shows that the hard backings 1 and 2 are about 4-6 times lower than the wear on the trunnion as compared to the baseline uncoated sample.

可変静翼のステムの外表面をTiNとZrNのナノ層で8マイクロメートルの厚さに被覆した。これを、試験装置における模擬試験においてStellite6のブッシングに対して8時間動かした。別のステムをまず、厚さ200ミクロンにした無電解ニッケルダイヤモンド複合めっきである硬質裏当て4で被覆し、この上に全厚が8ミクロンのTiN/ZrNナノ層の8ミクロンPVDコーティングを付着させた。TiNとZrNの各々の層厚は120nmであった。これもまた実施例1と同様な動作条件の下で動かした。図10は、被覆されていない試験片と比較した上の2つのコーティングの摩耗比較を図示するプロット156を示す。棒線158および160はそれぞれ、コーティングが全くないステムとブッシングの摩耗を示す。棒線162および164はそれぞれ、硬質裏当てが全くないTiN/ZrNのナノ層を有するステムとブッシングの摩耗を示す。棒線166および170はそれぞれ、TiN/ZrNナノ層と共に硬質裏当て4を有するステムとブッシングの摩耗を示す。TiN/ZrN被覆のステム162の摩耗は、被覆されていない試験片158より40%低かった。しかし、硬質裏当て4上にTiN/ZrNを有するステムは8時間の試験で全く摩耗を示さず(棒線166)、被覆されていない試験片を超える大幅な改善を示した。   The outer surface of the variable vane stem was coated with a TiN and ZrN nanolayer to a thickness of 8 micrometers. This was moved for 8 hours relative to the Bushing of Style 6 in the simulation test in the test apparatus. Another stem is first coated with a hard backing 4 which is an electroless nickel diamond composite plating with a thickness of 200 microns, on which an 8 micron PVD coating of TiN / ZrN nanolayer with a total thickness of 8 microns is deposited. It was. The layer thickness of each of TiN and ZrN was 120 nm. This was also run under the same operating conditions as in Example 1. FIG. 10 shows a plot 156 illustrating the wear comparison of the top two coatings compared to an uncoated specimen. Bars 158 and 160 each show stem and bushing wear without any coating. Bars 162 and 164, respectively, show stem and bushing wear with a TiN / ZrN nanolayer without any hard backing. Bars 166 and 170 each show stem and bushing wear with a hard backing 4 with a TiN / ZrN nanolayer. The wear of the TiN / ZrN coated stem 162 was 40% lower than the uncoated specimen 158. However, the stem with TiN / ZrN on the hard backing 4 did not show any wear in the 8 hour test (bar 166), showing a significant improvement over the uncoated specimen.

本発明のあるいくつかの特徴のみを本明細書に図示説明したが、多くの変形や変更が当業者には想起されよう。例えば、上記の各節では実施形態は航空機エンジンを参照しているが、機械的、化学的、および熱的応力に同様にさらされるその他の構成部分にも有効である。したがって、添付の特許請求の範囲がこのような変形や変更を本発明の真の精神の中に入るものとして含めるように意図されていることを理解されたい。   While only certain features of the invention have been illustrated and described herein, many variations and modifications will occur to those skilled in the art. For example, in the above sections, the embodiments refer to aircraft engines, but are valid for other components that are similarly exposed to mechanical, chemical, and thermal stresses. Therefore, it is to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.

本技術の実施形態によるガスタービンエンジンの概略図である。1 is a schematic view of a gas turbine engine according to an embodiment of the present technology. 本技術の実施形態によるガスタービンエンジンの圧縮機の部分概略図である。1 is a partial schematic view of a compressor of a gas turbine engine according to an embodiment of the present technology. 本技術の実施形態による典型的な可変静翼組立体の分解図である。1 is an exploded view of an exemplary variable vane assembly according to an embodiment of the present technology. FIG. 本技術の実施形態によるブッシングとシャフトの間に摩耗表面を有するシステムの概略図である。1 is a schematic view of a system having a wear surface between a bushing and a shaft according to an embodiment of the present technology. FIG. 本技術の実施形態によるブッシングとシャフトの間に摩耗表面を有するシステムの概略図である。1 is a schematic view of a system having a wear surface between a bushing and a shaft according to an embodiment of the present technology. FIG. 本技術の一実施形態による耐摩耗コーティングを有する構造の横断面図である。1 is a cross-sectional view of a structure having an anti-wear coating according to one embodiment of the present technology. 本技術の別の実施形態による耐摩耗コーティングを有する構造の横断面図である。3 is a cross-sectional view of a structure having an abrasion resistant coating according to another embodiment of the present technology. FIG. 本技術の実施形態による耐摩耗コーティングを作る方法の流れ図である。2 is a flow diagram of a method for making an abrasion resistant coating according to an embodiment of the present technology. 本技術の一実施形態によるさまざまな耐摩耗コーティングによって被覆された構成部分における摩耗を示す図である。FIG. 6 illustrates wear in a component covered by various wear resistant coatings according to one embodiment of the present technology. 本技術の別の実施形態によるさまざまな耐摩耗コーティングによって被覆された構成部分における摩耗を示す図である。FIG. 3 illustrates wear in a component covered by various wear resistant coatings according to another embodiment of the present technology.

符号の説明Explanation of symbols

10 タービンエンジン
12 低圧圧縮機
14 高圧圧縮機
16 燃焼器
18 高圧タービン
20 低圧タービン
24 第1シャフト
26 第2シャフト
40 回転翼
44 可変翼組立体
50 ケーシング
52 可変翼
54 翼ステム
56 翼台
58 開口部
60 レバーアーム
62 エアフォイル
64 鋳込み式翼ステム
66 取付け機構
68 開口部
70 ケーシング
72 カウンタボア
74 内部ワッシャ
76 ブッシング
77 レバーアーム
78 ワッシャ
80 第1端部
82 締付け機構
84 第2端部
86 ウェブ
88 突出部
92 下部翼シャフト
94 大径シャフト
96 小径シャフト
98 第2ブッシング
100 シュラウド
102 シール
104 歯
106 締付け機構
108 開口
110 内部ブッシング
112 外部ブッシング
113 トラニオン
114 ブッシング
116 耐摩耗コーティング
118 硬質裏当て
120 ナノ層
121 基板
122 第1層
124 第2層
126 耐摩耗コーティング
128 潤滑層
130 方法
132 方法ステップ:基板の準備を提供する
134 方法ステップ:硬質裏当ての配置
136 方法ステップ:ナノ層の配置
138 プロット
140 棒線−コーティングがないステムの摩耗
142 棒線−コーティングがないブッシングの摩耗
144 棒線−硬質裏当て1を有するステムの摩耗
146 棒線−硬質裏当て1を有するブッシングの摩耗
148 棒線−硬質裏当て2を有するステムの摩耗
150 棒線−硬質裏当て2を有するブッシングの摩耗
152 棒線−硬質裏当て3を有するステムの摩耗
154 棒線−硬質裏当て3を有するブッシングの摩耗
156 プロット
158 棒線−コーティングがないステムの摩耗
160 棒線−コーティングがないブッシングの摩耗
162 棒線−ナノ層を有するステムの摩耗
164 棒線−ナノ層を有するブッシングの摩耗
166 棒線−硬質裏当て4およびナノ層を有するステムの摩耗
170 棒線−硬質裏当て4およびナノ層を有するブッシングの摩耗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Turbine engine 12 Low pressure compressor 14 High pressure compressor 16 Combustor 18 High pressure turbine 20 Low pressure turbine 24 1st shaft 26 2nd shaft 40 Rotary blade 44 Variable blade assembly 50 Casing 52 Variable blade 54 Blade stem 56 Blade base 58 Opening part 60 Lever Arm 62 Airfoil 64 Cast-In Type Blade Stem 66 Mounting Mechanism 68 Opening 70 Casing 72 Counterbore 74 Internal Washer 76 Bushing 77 Lever Arm 78 Washer 80 First End 82 Tightening Mechanism 84 Second End 86 Web 88 Projection 92 Lower wing shaft 94 Large diameter shaft 96 Small diameter shaft 98 Second bushing 100 Shroud 102 Seal 104 Tooth 106 Tightening mechanism 108 Opening 110 Internal bushing 112 External bushing 113 Trunnion 114 Bushing 116 Abrasion Resistant Coating 118 Hard Backing 120 Nanolayer 121 Substrate 122 First Layer 124 Second Layer 126 Abrasion Resistant Coating 128 Lubricating Layer 130 Method 132 Method Step: Provide Substrate Preparation 134 Method Step: Hard Backing Placement 136 Method steps: Placement of nanolayers 138 Plot 140 Bar wire-wear of stem without coating 142 Bar wire-wear of bushing without coating 144 Bar wire-wear of stem with hard backing 1 146 Bar wire-hard back Wear of Bushing with Brace 1 148 Bar Wire-Wear of Stem with Hard Back 2 150 Bar Wire-Wear of Bushing with Hard Back 2 152 Bar Wire-Wear of Stem with Hard Back 3 154 Bar- Bushing wear with hard backing 3 6 Plot 158 Bar-wear of stem without coating 160 Bar-wear of bushing without coating 162 Bar-wear of stem with nanolayer 164 Bar-wear of bushing with nanolayer 166 Bar-hard back Wear of stem with pad 4 and nanolayer 170 Bar-wear of bushing with hard backing 4 and nanolayer

Claims (12)

複数の硬質粒子が分散する金属合金基質を含む硬質裏当て(118)と、
前記硬質裏当て(118)の上に配置された、互いに異なる特性を有する複数のナノ層(120)と
を含む耐摩耗コーティング(116)。
A hard backing (118) comprising a metal alloy substrate in which a plurality of hard particles are dispersed;
An abrasion resistant coating (116) comprising a plurality of nanolayers (120) having different properties disposed on the hard backing (118).
前記硬質裏当て(118)が少なくとも700ビッカース硬度の硬さ値を有する請求項1記載の耐摩耗コーティング(116)。 The wear resistant coating (116) of any preceding claim, wherein the hard backing (118) has a hardness value of at least 700 Vickers hardness. 前記金属合金基質が、コバルト、またはコバルトクロム合金、またはコバルト合金、またはニッケル合金、または鉄合金、またはニッケルクロムアルミニウム合金、またはコバルトニッケルクロムアルミニウムイットリウム合金、またはニッケルコバルトクロムタングステン合金、またはコバルトモリブデンクロムケイ素合金を含む材料を包含する請求項1記載の耐摩耗コーティング(116)。 The metal alloy substrate is cobalt, cobalt chrome alloy, cobalt alloy, nickel alloy, iron alloy, nickel chrome aluminum alloy, cobalt nickel chrome aluminum yttrium alloy, nickel cobalt chrome tungsten alloy, or cobalt molybdenum chrome. The wear resistant coating (116) of any preceding claim, comprising a material comprising a silicon alloy. 前記複数の硬質粒子が、炭化タングステン、または炭化チタン、または炭化クロム、または炭化ケイ素、またはダイヤモンド、または窒化チタン、または窒化ケイ素、または立方晶窒化ホウ素、またはホウ化チタン、または酸化クロム、または酸化アルミニウム、または酸化ジルコニウム、または酸化ケイ素、またはこれらの組合せを含む材料を包含する請求項1記載の耐摩耗コーティング(116)。 The plurality of hard particles are tungsten carbide, titanium carbide, chromium carbide, silicon carbide, diamond, titanium nitride, silicon nitride, cubic boron nitride, titanium boride, chromium oxide, or oxidation. The wear resistant coating (116) of any preceding claim, comprising a material comprising aluminum, or zirconium oxide, or silicon oxide, or a combination thereof. 前記ナノ層(120)が、金属窒化物、または金属ホウ化物、または金属炭化物、またはこれらの組合せを含む材料を包含する請求項1記載の耐摩耗コーティング(116)。 The wear resistant coating (116) of any preceding claim, wherein the nanolayer (120) comprises a material comprising a metal nitride, or metal boride, or metal carbide, or a combination thereof. 前記硬質裏当て(118)が5ミクロンから500ミクロンまでの範囲にある厚さを有する請求項1記載の耐摩耗コーティング(116)。 The wear resistant coating (116) of any preceding claim, wherein the hard backing (118) has a thickness in the range of 5 microns to 500 microns. 炭化タングステンのナノ粒子が分散するコバルトクロム合金を含む硬質裏当て(118)と、
前記硬質裏当て(118)の上に配置された複数のTiNナノ層とZrNナノ層の交互層と
を含む耐摩耗コーティング(116)。
A hard backing (118) comprising a cobalt chromium alloy in which nanoparticles of tungsten carbide are dispersed;
An abrasion resistant coating (116) comprising a plurality of TiN nanolayers and alternating layers of ZrN nanolayers disposed on the hard backing (118).
構成部分と前記構成部分の上に配置された耐摩耗コーティング(116)とを有し、
前記耐摩耗コーティング(116)は、複数の硬質粒子が分散した金属合金基質を包含する硬質裏当て(118)と前記硬質裏あて(118)の上に配置された複数のナノ層(120)とを含む、物品。
A component and a wear resistant coating (116) disposed on the component;
The wear resistant coating (116) comprises a hard backing (118) comprising a metal alloy substrate having a plurality of hard particles dispersed therein, and a plurality of nanolayers (120) disposed on the hard backing (118). Including an article.
前記構成部分を有するエンジンを包含する請求項8記載の物品。 The article of claim 8 including an engine having the component. 前記エンジンが、前記構成部分を備える可変静翼を有するタービンエンジンを含む請求項9記載の物品。 The article of claim 9, wherein the engine comprises a turbine engine having a variable vane comprising the component. 前記エンジンが、トラニオンとブッシングを含む可変静翼を有するタービンエンジンを包含し、前記ブッシングは前記トラニオンの外表面と接触している内表面を有し、前記ブッシングの内表面と前記可変静翼の外表面は前記耐摩耗コーティング(116)によって被覆されている、請求項10記載の物品。 The engine includes a turbine engine having a variable vane including a trunnion and a bushing, the bushing having an inner surface in contact with the outer surface of the trunnion, the inner surface of the bushing and the variable vane The article of claim 10, wherein an outer surface is coated with said anti-wear coating (116). 前記構成部分を有する輸送手段を含む請求項11記載の物品。 The article of claim 11, comprising a vehicle having the component.
JP2006324050A 2006-11-30 2006-11-30 Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating Pending JP2008138242A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006324050A JP2008138242A (en) 2006-11-30 2006-11-30 Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006324050A JP2008138242A (en) 2006-11-30 2006-11-30 Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008138242A true JP2008138242A (en) 2008-06-19

Family

ID=39600018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006324050A Pending JP2008138242A (en) 2006-11-30 2006-11-30 Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008138242A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2475850A (en) * 2009-12-02 2011-06-08 Rolls Royce Plc An Abrasive Layer and a Method Of Applying an Abrasive Layer on a Turbomachine Component
CN102220884A (en) * 2010-04-09 2011-10-19 通用电气公司 Multi-alloy article, and method of manufacturing thereof
JP2013253522A (en) * 2012-06-06 2013-12-19 Ihi Corp Blisk
KR20190080932A (en) * 2016-11-14 2019-07-08 지멘스 악티엔게젤샤프트 Multilayer aluminum-containing protective coatings and parts
CN110060949A (en) * 2019-05-20 2019-07-26 广东工业大学 A kind of vibration-proof structure of bonder swing arm
US10894387B2 (en) 2015-12-01 2021-01-19 Ihi Corporation Sliding part with wear resistant coating and method of forming wear resistant coating

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH116025A (en) * 1997-04-25 1999-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Cemented carbide, and coated alloy and coated hard tool using this cemented carbide as base material
JP2001521447A (en) * 1997-04-18 2001-11-06 サンドビック アクティエボラーグ(プブル) Multi-layer coated cutting tool
JP2004108367A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 General Electric Co <Ge> Method and device for sealing variable blade assembly of gas turbine engine
JP2004332024A (en) * 2003-05-02 2004-11-25 Tocalo Co Ltd Member with thermal-sprayed coating film having self-sealing action, manufacturing method therefor, and sealing method
WO2005056879A1 (en) * 2003-09-29 2005-06-23 General Electric Company Nano-structured coating systems
JP2005178360A (en) * 2003-10-10 2005-07-07 General Electric Co <Ge> Nano-multilayered structure, components and manufacturing method therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001521447A (en) * 1997-04-18 2001-11-06 サンドビック アクティエボラーグ(プブル) Multi-layer coated cutting tool
JPH116025A (en) * 1997-04-25 1999-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Cemented carbide, and coated alloy and coated hard tool using this cemented carbide as base material
JP2004108367A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 General Electric Co <Ge> Method and device for sealing variable blade assembly of gas turbine engine
JP2004332024A (en) * 2003-05-02 2004-11-25 Tocalo Co Ltd Member with thermal-sprayed coating film having self-sealing action, manufacturing method therefor, and sealing method
WO2005056879A1 (en) * 2003-09-29 2005-06-23 General Electric Company Nano-structured coating systems
JP2005178360A (en) * 2003-10-10 2005-07-07 General Electric Co <Ge> Nano-multilayered structure, components and manufacturing method therefor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2475850A (en) * 2009-12-02 2011-06-08 Rolls Royce Plc An Abrasive Layer and a Method Of Applying an Abrasive Layer on a Turbomachine Component
CN102220884A (en) * 2010-04-09 2011-10-19 通用电气公司 Multi-alloy article, and method of manufacturing thereof
JP2013253522A (en) * 2012-06-06 2013-12-19 Ihi Corp Blisk
US10894387B2 (en) 2015-12-01 2021-01-19 Ihi Corporation Sliding part with wear resistant coating and method of forming wear resistant coating
KR20190080932A (en) * 2016-11-14 2019-07-08 지멘스 악티엔게젤샤프트 Multilayer aluminum-containing protective coatings and parts
US11078574B2 (en) 2016-11-14 2021-08-03 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Multilayered aluminiferous protective coating and component
KR102339344B1 (en) * 2016-11-14 2021-12-15 지멘스 악티엔게젤샤프트 Multi-layered aluminum-containing protective coatings and components
CN110060949A (en) * 2019-05-20 2019-07-26 广东工业大学 A kind of vibration-proof structure of bonder swing arm
CN110060949B (en) * 2019-05-20 2024-04-19 广东工业大学 Damping structure of swing arm of die bonder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070099027A1 (en) Wear resistant coatings
EP1927670A1 (en) Wear resistant coatings
JP4748600B2 (en) Nozzle segment for gas turbine and manufacturing method thereof
JP6542750B2 (en) Coating of metal substrate
US10267174B2 (en) Outer airseal abradable rub strip
US20240026120A1 (en) Wear resistant coating, method of manufacture thereof and articles comprising the same
US20080166225A1 (en) Turbine blade tip and shroud clearance control coating system
US20130108421A1 (en) Abradable ceramic coatings and coating systems
US10669878B2 (en) Outer airseal abradable rub strip
US7189459B2 (en) Turbine blade for extreme temperature conditions
US11203943B2 (en) Wear resistant turbine blade tip
JP2008138242A (en) Wear resistant coating, and article having the wear resistant coating
WO2014143244A1 (en) Coating system for improved erosion protection of the leading edge of an airfoil
EP3421732B1 (en) Turbine engine seal for high erosion environment
EP2434100A1 (en) Turbine engine apparatus with protective coating
US20190085865A1 (en) Turbine engine seal for high erosion environment
EP2876259B1 (en) Turbine buckets with high hot hardness shroud-cutting deposits
US8196600B1 (en) High-temperature jointed assemblies and wear-resistant coating systems therefor
US11597991B2 (en) Alumina seal coating with interlayer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091127

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120409

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130312

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130612

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130617

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130710

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130716

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130812

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130815

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130912

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131112