BR102016029607A2 - Articles coated with protective materials and methods for manufacturing an article coated with protective material - Google Patents

Abstract

trata-se de um artigo que inclui um substrato que compreende uma liga reforçada com precipitado e um revestimento disposto sobre o substrato. a liga compreende a) uma população de precipitados de fase gama linha, sendo que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; ou b) uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros. o revestimento compreende pelo menos dois elementos, e compreende adicionalmente uma pluralidade de partículas prévias. pelo menos uma porção do revestimento é substancialmente livre de artefatos de solidificação rápida. métodos para fabricar o artigo e para processamento pó útil para fabricar o artigo também são fornecidos.

Description

“ARTIGOS REVESTIDOS COM MATERIAIS DE PROTEÇÃO E MÉTODOS PARA FABRICAR UM ARTIGO REVESTIDO COM MATERIAL DE PROTEÇÃO” Antecedentes [001] Esta revelação refere-se, em geral, a artigos revestidos com materiais de proteção. Mais particularmente, esta revelação se refere a artigos revestidos com revestimentos resistentes à oxidação e à corrosão para uso em alta temperatura, e métodos para fabricar tais artigos.

[002] Materiais usados para aplicações de alta-temperatura, tais como, por exemplo, componentes de conjunto de turbina a gás, são tipicamente aprimorados para fornecer propriedades mecânicas excelentes em altas temperaturas. Esse aprimoramento frequentemente sacrifica, de certo modo, a resistência dos materiais para corrosão e oxidação à alta temperatura. Para aprimorar o desempenho geral de componentes feitos com tais materiais, revestimentos de vários tipos são frequentemente aplicados para melhorar propriedades de superfície de componente. Por exemplo, um substrato feito de uma superliga à base de níquel pode ser revestido com um material resistente à oxidação tal como um chamado revestimento de “McrAlX”, isto é, um revestimento que inclui cromo, alumínio, e (conforme representado pelo “M” genérico) um ou mais dentre níquel, cobalto e ferro. O componente “X” opcional do revestimento, caso presente, é tipicamente um ou mais elementos adicionais, tal como ítrio, elementos de terra rara, ou elementos reativos adicionados para melhorar certas propriedades do material.

[003] O MCrAlX e outros revestimentos são aplicados tipicamente com o uso de técnicas de pulverização térmica. Por exemplo, dispositivos de pulverização térmica à combustão são usados atualmente para produzir revestimentos metálicos através fusão de partícula, ou fusão parcial, e aceleração sobre um substrato. Tais dispositivos usam um processo de combustão para produzir temperaturas de gás acima do ponto de fusão das partículas e pressões de gás para transmitir velocidade para as partículas. Um problema comum encontrado no processo de pulverização térmica à combustão é a suscetibilidade do pó de metal pulverizado à oxidação. É importante reduzir a quantidade de oxigênio presente no revestimento de metal para aprimorar a formabilidade do revestimento, e para tornar o revestimento menos quebradiço.

[004] Técnicas de pulverização a frio com combustão tais como aquelas reveladas em Pedido de Patente no U.S. 12/790.170 atribuído comumente têm sido desenvolvidas para permitir a formação de depósitos densos de materiais sem aquecer substancialmente os materiais acima de seus pontos de fusão. Embora essas técnicas tenham fornecido resultados atraentes, sob certas condições os artigos revestidos com o uso dessas técnicas têm mostrado desempenho mecânico abaixo do ideal. Portanto, permanece uma necessidade de artigos revestidos que minimizem débitos de desempenho atribuíveis à presença do revestimento, e de métodos para produzir tais artigos.

Breve Descrição [005] Realizações da presente invenção são fornecidas para atender a essa e outras necessidades. Uma (1) realização é um artigo. O artigo compreende um substrato que compreende uma liga reforçada de precipitado e um revestimento disposto sobre o substrato. A liga compreende a) uma população de precipitados de fase gama linha, sendo que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; ou b) uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros. O revestimento compreende pelo menos dois elementos, e compreende adicionalmente uma pluralidade de partículas prévias. Pelo menos uma porção do revestimento é substancialmente livre de artefatos de solidificação rápida.

[006] Outra realização é um método que compreende: tratamento térmico de uma quantidade de pó metálico, sendo que o pó tem particulados que compreendem pelo menos dois elementos e uma pluralidade de artefatos de solidificação rápida presentes dentro dos particulados, em que o tratamento térmico é realizado em uma combinação de tempo e temperatura eficaz para remover substancialmente todos os artefatos de solidificação rápida do pó, para, desse modo, formar um pó processado que tem uma distribuição de tamanho de partícula almejado. O pó processado pode ser usado para fabricar um artigo revestido conforme descrito acima.

[007] Outra realização é um método que compreende: dispor um revestimento sobre um substrato pulverizando-se uma matéria-prima, sendo que a matéria-prima compreende uma pluralidade de particulados que compreendem pelo menos dois elementos e tem pelo menos uma porção da pluralidade de particulados substancialmente livres de artefatos de solidificação rápida; em que pulverizar a matéria-prima compreende usar uma técnica de deposição que não funda uma porção majoritária substancial dos particulados na matéria-prima; em que o substrato compreende uma liga reforçada de precipitado, sendo que a liga compreende a) uma população de precipitados de fase gama linha, em que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; ou b) uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros.

Figuras [008] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência à figura anexa na qual caracteres semelhantes representam partes semelhantes, em que: A Figura 1 fornece um corte transversal esquemático de uma realização ilustrativa, não limitante da invenção.

Descrição Detalhada [009] A linguagem de aproximação, conforme usada no presente documento em todo o relatório descritivo e reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que poderia variar de forma permissível sem resultar em uma mudança na função básica à qual a mesma é relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, tais como "cerca de” e "substancialmente” não deve ser limitada ao valor preciso especificado. Em alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor. Aqui, e em todo o relatório descritivo e reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e/ou intercambiadas; tais faixas são identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas a menos que o contexto ou linguagem indique o contrário.

[0010] No relatório descritivo e nas reivindicações a seguir, as formas singulares "um”, "uma”, "o” e "a” incluem os plurais referentes a menos que o contexto determine claramente o contrário. Conforme usado no presente documento, o termo "ou” não é destinado a ser exclusivo e se refere a pelo menos um dentre os componentes referenciados que estejam presentes e inclui exemplos nos quais uma combinação dos componentes referenciados pode estar presente, a menos que o contexto determine claramente o contrário.

[0011] Como usados no presente documento, os termos "pode” e "pode ser” indicam uma possibilidade de uma ocorrência dentro de um conjunto de circunstâncias; uma possessão de uma propriedade, característica ou função especificada; e/ou qualifica outro verbo expressando-se uma ou mais dentre uma habilidade, capacidade ou possibilidade associada ao verbo qualificado. Consequentemente, o uso de "pode” e "pode ser” indica que um termo modificado é aparentemente apropriado, capaz ou adequado para uma capacidade, função ou uso indicado, ao mesmo tempo em que leva em conta que, em algumas circunstâncias, o termo modificado pode algumas vezes não ser apropriado, capaz ou adequado.

[0012] Como usado no presente documento, o termo "revestimento” se refere a um material disposto em pelo menos uma porção de uma superfície subjacente de uma maneira contínua ou descontínua. Adicionalmente, o termo "revestimento” não significa necessariamente uma espessura uniforme do material disposto, e o material disposto pode ter uma espessura uniforme ou variável. O termo "revestimento” pode se referir a uma camada única do material de revestimento ou pode se referir a uma pluralidade de camadas do material de revestimento. O material de revestimento pode ser o mesmo ou diferente na pluralidade de camadas.

[0013] Os revestimentos de material de MCrAlX, tal como material de CoNiCrAlY, transmitem resistência à oxidação e resistência à corrosão desejáveis a substratos de superliga. No entanto, quando substratos de superliga foram revestidos com material de MCrAlX por meio de técnicas de ar-combustível de alta velocidade (HVAF) de pulverização à frio com combustão, os espécimes revestidos mostraram resistência à fadiga de baixo ciclo inferior em uma faixa de temperatura e tensão específica em relação a espécimes sem o revestimento. Consequentemente, esse problema de redução das propriedades mecânicas do substrato associado à aplicação de revestimentos por cobertura tais como revestimentos do tipo MCrAlX tem sido bem documentada na literatura técnica por muitos anos. Os presentes inventores constataram que esse débito em resistência à fadiga de baixo ciclo foi devido, pelo menos em parte, à presença de fases quebradiças no revestimento; essas fases forneceram locais de início de rachadura durante testes. Análises adicionais demonstraram que essas fases ou estavam presentes no pó como recebido usado para produzir o revestimento, ou eram formadas durante o tratamento térmico do revestimento após a deposição sobre o substrato de superliga.

[0014] A fonte desse problema de conteúdo fase deletério nesses revestimentos de MCrAlX foi, por fim, rastreado para o processo de fabricação usado para formar os pós. Esses materiais são formados por meio de atomização, na qual metal fundido da composição almejada é pulverizado através de um bocal para formar gotículas minúsculas de metal líquido que solidifica rapidamente para formar partículas sólidas. A solidificação de materiais altamente ligados tal como o material de MCrAlX resulta em diversos recursos distintos, que incluem, porém, sem limitações, a formação de dendritos, a geração de segregação química significativa entre regiões dentríticas e interdentríticas, e a formação de fases interdentríticas deletérias tal como a fase sigma. Esses recursos de solidificação rápida de materiais altamente ligado, atribuível à segregação química, são bem conhecidos na técnica de processamento de metal e são denominados coletivamente, no presente documento, como "artefatos de solidificação rápida”.

[0015] O processo com base em HVAF usado para produzir os revestimentos de MCrAlX, em geral, não fundiram uma porção substancial das partículas de pó usadas como matéria-prima; como um resultado, o revestimento reteve os artefatos de solidificação rápida presentes no pó como recebido. O alto grau de segregação química nas condições fornecidas de material de revestimento favoreceu a retenção de fases de artefato durante tratamento térmico subsequente dos artigos revestidos. As combinações de tempo e temperatura para tratamento térmico pós-revestimento foram limitadas devido à sensibilidade à temperatura dos substratos de superliga, mas, em geral, os altos níveis de segregação química poderiam adicionalmente promover formação de fases intermetálicas indesejáveis, tais como fase sigma e cromo alfa, caso ocorra exposição térmica durante o tratamento ou serviço térmico em temperatura suficientemente alta e/ou por tempos de exposição prolongados. Além disso, os revestimentos produzidos com processos de pulverização térmica típicos que fundem uma porção substancial das partículas de matéria-prima obterão artefatos de solidificação rápida a partir da solidificação das partículas de matéria-prima depois da deposição devido ao resfriamento rápido que ocorre durante o processo de deposição de pulverização.

[0016] Superligas são bem conhecidas na indústria por terem resistência e outras propriedades mecânicas desejáveis em altas temperaturas, tais como, por exemplo, temperaturas próximas a 800 graus Celsius. Essas propriedades são tipicamente controladas em grande parte por certos recursos da microestrutura da liga, tais como, por exemplo, a quantidade, o tamanho, e a distribuição de tamanho de precipitados intermetálicos, o tamanho do grão e a morfologia do grão. Esses recursos são conhecidos por serem sensíveis à temperatura; excursões térmicas substanciais para temperaturas próximas ou acima a temperatura de solvus de uma fase de precipitado de fortalecimento chave de uma superliga, por exemplo, alterará as de tamanho e morfologia de precipitado, que, por sua vez, alterarão as propriedades do componente.

[0017] As temperaturas exigidas para remover os artefatos de solidificação rápida dos revestimentos de MCrAlX foram mais altas do que poderia ser aplicado aos artigos revestidos sem danificar significativamente as propriedades mecânicas dos substratos de superliga. Desse modo, os presentes inventores desenvolveram técnicas, conforme descrito no presente documento, para produzir artigos que superem as deficiências observadas de processos convencionais. Como resultado, os artigos, de acordo com as realizações descritas no presente documento, incluem um substrato sensível a calor, tal como um substrato de suporte à superliga, que retém sua microestrutura almejada, e ainda assim também sustenta um revestimento feito de um material ligado que esteja em um estado atribuído tipicamente a ter sido submetido a tratamento térmico de alta-temperatura significativo, isto é, que tenha uma microestrutura que seja substancialmente livre das fases intermetálicas deletérias, estruturas dentríticas e segregação química decorrente, que são artefatos do processo de produção de pó convencional e sua solidificação rápida associada a partir de uma fusão por meio de atomização e/ou que são artefatos dos processos de pulverização térmica convencionais e sua solidificação rápida de partículas fundidas por meio de deposição.

[0018] Agora em referência à Figura 1, um artigo 100 compreende um substrato 110 e um revestimento 120 disposto sobre o substrato 110. O artigo 100 é útil para serviço em alta temperatura, tal como para componentes de turbomaquinário. Em uma (1) realização, o artigo 100 é um componente de um conjunto de turbina a gás, tal como um disco de turbina.

[0019] O substrato 110 inclui um liga de precipitação reforçada, que significa uma liga que inclui uma ou mais populações de precipitados que funcionam para fortalecer a liga. As superligas, tais como as superligas à base de níquel e as superligas à base de níquel-ferro, são exemplos de ligas de precipitação reforçadas. Exemplos de superligas à base de níquel incluem, sem limitações, aquelas ligas conhecidas na técnica como Rene 88, Rene 88DT, Rene 104, Rene 65, Rene 95, RR1000, Udimet 500, Udimet 520, Udimet 700, Udimet 720, Udimet 720LI, Waspaloy, Astroloy, Discaloy, AF115, ME16, N18, e IN100. Outras composições de superliga incluem aquelas descritas em Pedidos de Patente de Números Seriais U.S. 12/474.580 e 12/474.651. Exemplos adicionais de superligas incluem, sem limitações, aquelas ligas conhecidas na técnica como IN718, IN725, e IN706.

[0020] Em muitos materiais de superliga, uma porção significativa de fortalecimento é fornecida pelo chamado precipitado de fase gama linha. Mais especificamente, a população de precipitados de fase gama linha tem uma distribuição de tamanho multimodal em que pelo menos um modo da população corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros, tal como, por exemplo, de cerca de 10 nanômetros a cerca de 50 nanômetros. Essa distribuição multimodal é característica de superligas à base de níquel usadas, por exemplo, em aplicações de disco de turbina, em que os modos discerníveis na distribuição de tamanho de precipitado podem, frequentemente, ser atribuídos à fase gama linha primária, secundária, e algumas vezes terciária. Uma microestrutura de superliga nessa condição é suscetível a engrossamento indesejável da fase gama linha fina na distribuição caso a liga seja aquecida para uma temperatura acima de cerca de 800 graus Celsius, dependendo da liga particular.

[0021] Além disso, em outras superligas tais como IN718, IN706 e IN725, uma porção significativa de fortalecimento é fornecida pelo chamado precipitado de fase gama duas linhas. Mais especificamente, a população de precipitados de fase gama duas linhas tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros, tal como, por exemplo, de cerca de 10 nanômetros a cerca de 150 nanômetros. A fase gama duas linhas fina é muito importante para alcançar níveis almejados de propriedades de alta-temperatura nessas ligas, mas uma microestrutura nessa condição é suscetível a engrossamento indesejável da fase gama duas linhas fina na distribuição caso a liga seja aquecida a uma temperatura acima de cerca de 600 graus Celsius, dependendo da liga particular.

[0022] O revestimento 120 compreende pelo menos dois elementos. Devido ao fato de que o mesmo compreende mais do que um elemento, o mesmo é potencialmente suscetível à segregação química durante a solidificação, dependendo em parte da natureza dos elementos constituintes e dos detalhes de processamento. Em geral, conforme o número de elementos constituintes em um material aumenta, maior é a probabilidade de que a solidificação do material sofra alguma segregação química.

[0023] O revestimento 120 compreende adicionalmente uma pluralidade de contornos de partícula prévia, que é indicativo de que o mesmo tenha sido depositado com o uso de um método de pulverização térmica ao invés de outros métodos, tal como deposição catódica, deposição em fase de vapor por processo físico com feixe de elétrons, deposição química em fase de vapor, e outros que não envolvem aceleração de partículas de pó sobre o substrato. O uso da técnica pulverização a frio com combustão mencionada previamente mantém as partículas em estado substancialmente sólido, o que resulta em um revestimento que inclui partículas prévias deformadas aderidas em seus contornos de partícula. Esses contornos são, em geral, visíveis no revestimento acabado com o uso de microscópio.

[0024] Notadamente, pelo menos uma porção do revestimento 120 é substancialmente livre de artefatos de solidificação rápida, tais como dendritos e estruturas semelhantes a dendrito, segregação química significativa entre regiões dentríticas e interdentríticas, e fases interdentríticas deletérias. Em algumas realizações, essa porção é de pelo menos cerca de 10 por cento, em volume, do revestimento, e em certas realizações, de pelo menos cerca de 50 por cento, em volume, do revestimento. Em realizações particulares, essa porção é de pelo menos cerca de 70 por cento, em volume, do revestimento. A microestrutura dessa porção de revestimento 120 é mais indicativa de equilíbrio químico do que seria esperado de um revestimento fabricado a partir de um processo pulverização a frio com combustão com o uso de convencional, pós de liga atomizados como matéria-prima. Isso fornece menos locais de início de rachadura e ductilidade aumentada dentro do revestimento resultante 120 e ajuda a aprimorar o desempenho mecânico do artigo 100.

[0025] Em algumas realizações, o revestimento 120 inclui uma composição que compreende alumínio, cromo, e M, em que M é definido como incluindo um ou mais dentre níquel, cobalto, e ferro. Em realizações particulares, a composição de revestimento é projetada para transmitir um grau mais alto de resistência à oxidação e/ou à corrosão do que é possuído pelo substrato de superliga. A resistência aos fatores de meio ambiente da composição de revestimento nesse aspecto frequentemente é fornecida por níveis elevados de alumínio e/ou cromo em relação às composições de superliga. Por exemplo, em algumas realizações a composição de revestimento compreende alumínio em uma concentração mais alta do que uma concentração de alumínio no substrato 110. Em certas realizações, o revestimento 120 compreende alumínio em uma concentração de pelo menos cerca de 2 por cento, em peso, e em realizações particulares a concentração de alumínio é de pelo menos cerca de 5 por cento, em peso. Em algumas realizações, a composição de revestimento compreende cromo em uma concentração de pelo menos cerca de 10 por cento, em peso. Em realizações particulares, a composição de revestimento inclui pelo menos cerca de 5 por cento, em peso, de alumínio e pelo menos cerca de 10 por cento, em peso, de cromo. O componente M (níquel, cobalto, ferro ou combinações desses) está tipicamente presente em níveis mais altos do que o alumínio e o cromo, tal como em níveis de pelo menos cerca de 50 por cento, em peso.

[0026] A composição de revestimento pode incluir adicionalmente outros elementos. Uma composição de MCrAlY é um exemplo típico, em que a composição descrita acima inclui adicionalmente ítrio, frequentemente em uma quantidade de menos do que cerca de 3 por cento, em peso, tal como menos do que cerca de 1 por cento, em peso. De maneira mais geral, em algumas realizações a composição é uma composição de “MCrAlX”, o que significa que a mesma compreende M (conforme definido previamente), cromo, alumínio, e, opcionalmente, X, em que X inclui um ou mais elementos adicionais tais como ítrio, rênio, tântalo, molibdênio, elementos de terra rara e/ou os chamados elementos reativos tais como háfnio, zircônio ou silício. Em certas realizações, o revestimento inclui uma composição de CoNiCrAlY. Os materiais desse tipo são bem conhecidos na técnica e são facilmente disponíveis comercialmente. Um exemplo de uma composição de CoNiCrAlY inclui a seguinte (todas as porcentagens são em peso de revestimento): de cerca de 28 por cento a cerca de 35 por cento de níquel, de cerca de 17 por cento a cerca de 25 por cento de cromo, de cerca de 5 por cento a cerca de 15 por cento de alumínio e de cerca de 0,01 a cerca de 1 por cento de ítrio, com cobalto presente no restante juntamente com quaisquer outros elementos de liga e impurezas incidentais.

[0027] Notadamente, em certas realizações o material de revestimento 120, tal como um material de MCrAlX, inclui uma fase gama (fase rica em níquel, cúbica, de face centrada) e uma fase beta (fase cúbica de corpo centrado, ordenada, de composição nominal NiAl). A fase beta é distinguida por alta resistência à oxidação, mas, em geral, não está presente em composições de superliga. Por outro lado, os materiais de MCrAlX como atomizados, frequentemente, contêm quantidades muito altas de beta, tal como 90 por cento, em volume, ou mais. Em algumas realizações da presente invenção, o revestimento 120 inclui pelo menos cerca de 10 por cento, em volume, de fase beta, mas não mais do que cerca de 90 por cento, em volume, e em certas realizações não mais do que cerca de 75 por cento, em volume. Em realizações particulares, o revestimento 120 inclui a fase beta em uma faixa de cerca de 10 por cento, em volume, a cerca de 60 por cento, em volume. Tipicamente, a obtenção de uma porção significativa de fase gama com o uso de como recebido pó de MCrAlX, por exemplo, como matéria-prima é difícil devido à solidificação rápida do pó durante sua fabricação. Em forte contraste, o revestimento 120, de acordo com algum realizações da presente invenção, inclui pelo menos cerca de 10 por cento, em volume, de fase gama, e em certas realizações inclui pelo menos cerca de 25 por cento, em volume, de fase gama. Em realizações particulares a fase gama está presente em uma concentração de pelo menos cerca de 40 por cento, em volume. Adicionalmente, em algumas realizações, o revestimento compreende a fase beta em uma faixa de cerca de 10 por cento, em volume, a cerca de 75 por cento, em volume, e pelo menos cerca de 25 por cento, em volume, de fase gama. Além disso, a microestrutura de revestimento 120 é notavelmente baixa em fases intermetálicas deletérias; em algumas realizações o revestimento 120 que compreende fases gama e beta (incluindo qualquer combinação das faixas de concentração dessas fases descritas previamente) também tem menos do que 1 por cento de fase sigma, em volume. Esses atributos microestruturais podem reduzir substancialmente os débitos em propriedades mecânicas atribuíveis à presença de revestimento no substrato 110.

[0028] Como observado acima, com seu nível notavelmente baixo de defeitos de solidificação rápida, o revestimento 120 tem atributos microestruturais, em geral, associados a material que foi tratado com calor para permitir, por exemplo, que efeitos de segregação se dissipem através de difusão ao longo do tempo em temperatura. Por outro lado, o material de substrato, com sua estrutura de precipitado fino, tem atributos microestruturais, em geral, associados a material que não foi aquecido a temperaturas próximas à temperatura de solvus do precipitado. No exemplo em que o revestimento 120 compreende um material de alta temperatura tal como MCrAlX, esse contraste é notável devido ao fato de que o tratamento térmico exigido para converter os artefatos de solidificação rápida do material de MCrAlX necessitariam aquecer o artigo revestido a uma temperatura que alteraria substancialmente a microestrutura do substrato 110, caso o artigo fosse produzido por métodos convencionais.

[0029] Além disso, em um tratamento térmico de alta-temperatura típico de um artigo revestido similar em forma ao artigo 100, em que um revestimento e seu substrato se encontram em uma interface, uma zona de interdifusão se desenvolve na interface. Essa zona se desenvolve como um resultado da difusão durante o tratamento térmico, como elementos difusos, em geral, em direção às regiões de concentração respectiva mais baixa. Dependendo das concentrações relativas de vários elementos dentro do substrato e do revestimento, e as taxas relativas de difusão desses elementos nos materiais revestimento e substrato, essa zona de interdifusão pode se estender para dentro do revestimento, para dentro do substrato, ou ambos. Para os propósitos dessa revelação, independentemente de se a mesma se estende para dentro do substrato, para dentro do revestimento, ou ambos, a zona de interdifusão é descrita como sendo posicionada entre o revestimento e o substrato.

[0030] Devido ao fato de que um tratamento térmico substancial não é exigido no processamento do artigo 100 da presente invenção para remover defeitos de solidificação rápida do revestimento 120, por exemplo, há muito menos força motivadora para a formação de zona de interdifusão em relação à que seria criada em um artigo processado de forma mais convencional, que exigiria tratamento térmico substancial para alcançar atributos microestruturais similares ao revestimento 120 e ao substrato 110 de acordo com as realizações da presente invenção. Em algumas realizações, o revestimento 120 é disposto em contato direto com substrato 110 em uma interface 130, e uma zona de interdifusão 140 entre o revestimento 120 e o substrato 110 tem uma espessura de menos do que cerca de 5 micrômetros. Será avaliado que "menos do que 5 micrômetros” contempla realizações nas quais uma zona de interdifusão não é detectável, isto é, tem espessura zero. Uma zona de interdifusão reduzida 140 melhora as propriedades do artigo 100 por limitar a magnitude de formação de fase deletéria que pode ocorrer nessa região de composição química mista.

[0031] A espessura do revestimento 120 é, frequentemente, selecionada para ser tão fina quanto possível ao mesmo tempo em que mantendo um nível de proteção almejado. Em algumas realizações, a espessura nominal é de menos do que cerca de 250 micrômetros; em certas realizações, a espessura é de menos do que 100 micrômetros, e em realizações particulares, a espessura é de menos do que cerca de 50 micrômetros.

[0032] O exemplo a seguir é fornecido para ilustrar adicionalmente as descrições acima. Em uma (1) realização, o artigo 100 compreende um substrato 110 que compreende uma superliga à base de níquel. A superliga à base de níquel compreende uma população de precipitados de fase gama linha que tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros. Um revestimento 120 é disposto sobre o substrato 110 em uma interface 130. O revestimento 120, do qual pelo menos cerca de 50 por cento, em volume, é substancialmente livre de defeitos de solidificação rápida, inclui a) uma composição de MCrAlX, b) uma pluralidade de contornos de partícula prévia e c) pelo menos cerca de 30 por cento, em volume, de fase gama, do revestimento e pelo menos cerca de 10 por cento, em volume, de fase beta. Uma zona de interdifusão 140 tem uma espessura de menos do que cerca de 5 micrômetros.

[0033] Os atributos acima do artigo 100 são derivados de certos aspectos de métodos usados em sua fabricação. Em particular, os presentes inventores constataram que a composição dos pós de metal usados para depositar o revestimento 120 podem desempenhar um papel importante no desenvolvimento dos recursos vantajosos descritos acima. As realizações da presente invenção, desse modo, incluem métodos para preparar pós de matéria-prima, e o uso desses pós preparados na fabricação do artigo 100.

[0034] Em uma (1) realização, um método inclui o tratamento térmico de uma quantidade de pó metálico. O pó inclui particulados que compreendem pelo menos dois elementos e uma pluralidade de artefatos de solidificação rápida presentes dentro dos particulados, como seria típico para pós formados por técnicas de atomização ou outras técnicas que envolvem solidificação rápida a partir de um estado fundido. O tratamento térmico do pó é realizado em uma combinação de tempo e temperatura eficaz para remover substancialmente todos os artefatos de solidificação rápida do pó para, desse modo, trazer o pó material para uma condição que é mais indicativa de equilíbrio químico do que o material tinha antes do tratamento térmico.

[0035] Para ser eficaz na eliminação de artefatos de solidificação rápida, o tratamento térmico é realizado tipicamente em uma temperatura na qual a difusão substancial de elementos constituintes ocorre dentro de tempos de processamento práticos. A seleção de tempo e temperatura, desse modo, depende, em grande parte, do tipo de material que é processado. Por exemplo, em uma (1) realização, os particulados do pó compreendem uma composição de MCrAlX conforme descrito para o revestimento 120, acima. Nessas realizações, a temperatura de tratamento térmico pode ficar em uma faixa de cerca de 925 graus Celsius (cerca de 1700 graus Fahrenheit) a cerca de 1200 graus Celsius (cerca de 2200 graus Fahrenheit) dependendo em parte do tempo alocado para o tratamento térmico. Em algumas realizações, a temperatura de tratamento térmico é mantida por um tempo de pelo menos 5 minutos, e pode variar até diversas horas.

[0036] Notadamente, em certas realizações o material de MCrAlX, após a etapa de tratamento térmico, inclui uma fase gama (fase cúbica de face centrada rica em níquel) e uma fase beta (fase cúbica de corpo centrado, ordenada, de composição nominal NiAl). Tipicamente, a obtenção de uma porção significativa de fase gama com o uso de material de MCrAlX como recebido, tal como Pó de CoNiCrAlY, por exemplo, como matéria-prima é difícil devido à solidificação rápida do pó durante sua fabricação. Em forte contraste, a composição de pó, de acordo com algumas realizações da presente invenção, inclui pelo menos cerca de 25 por cento, em volume, de fase gama após a etapa de tratamento térmico. Além disso, a microestrutura dos particulados de pó após o tratamento térmico é notavelmente baixa em fases intermetálicas deletérias; em algumas realizações a composição compreende as fases gama e beta, e também tem menos do que 1 por cento, em volume, de fase sigma. As vantagens fornecidas por esses atributos foram descritas acima para o revestimento 120.

[0037] O tratamento térmico do pó pode ser feito de diversas formas. Por exemplo, o pó pode ser disposto em uma camada fina em uma superfície inerte, tal como um cadinho cerâmico, com o cadinho disposto em um forno. Em geral, a atmosfera durante o tratamento térmico é mantida substancialmente inerte para o material de pó para evitar reações prejudiciais, por exemplo, oxidação. Uma atmosfera de argônio é um exemplo, e os adeptos da técnica de tratamento térmico de metal são familiarizados com essas e outras alternativas. Uma consideração predominante para o tratamento térmico dos pós é a sinterização de particulados adjacentes na temperatura elevada. Onde os pós são aquecidos como uma camada estática, uma folha de particulado sinterizado livremente pode se formar durante o tratamento térmico. Mesmo em realizações que empregam agitação das partículas durante o aquecimento, como através do uso de um forno de leito fluidizado, um forno rotativo ou agitação ultrassônica, algum grau de sinterização pode ocorrer.

Nesses casos, o produto tratado com calor é, então, processado mecanicamente, tal como pela ruptura de folhas sinterizadas e/ou pela moagem do material sinterizado em um moinho de bolas, um moinho oscilante, moinho de atrito ou aparelho similar usado na técnica de processamento mecânico, para obter um pó processado que tenha a distribuição de tamanho almejada. A distribuição de tamanho almejada dependerá, em grande parte, do processo usado para formar o pó no revestimento 120. Em uma (1) realização, o produto moído tratado com calor e é passado através de uma tela de malha 635 para fornecer um produto que tenha um tamanho máximo de partícula menor do que cerca de 20 micrômetros.

[0038] Uma (1) realização da presente invenção inclui o pó formado a partir do método descrito acima.

[0039] Tendo sido tratado com calor e, caso necessário, processado mecanicamente para fornecer uma distribuição de tamanho de partícula almejada, o pó, então, está pronto para ser depositado sobre um substrato, tal como, porém, sem limitações, o substrato 110, para formar um revestimento, tal como, porém, sem limitações, o revestimento 120 do artigo 100. As realizações da presente invenção, desse modo, incluem dispor um material de revestimento 120 em um substrato 110, em que o pó processado, conforme descrito acima, é usado como uma matéria-prima para o material de revestimento 120. Essa etapa de disposição pode ser realizada como uma extensão das etapas de processamento do pó descritas acima, ou pode ser realizada como um método isolado, em que o pó processado conforme descrito acima é suprido separadamente como uma entrada para o método. Em qualquer dos casos, o método selecionado para depositar o pó processado é um método de pulverização que não funde uma porção substancial dos particulados na matéria-prima. Aqui, "a porção substancial” significa uma porção dos particulados suficiente para formar o revestimento descrito acima.

Isso é feito para preservar os atributos microestruturais vantajosos do material de pó alcançados pelo tratamento térmico descrito acima; a fusão e a resolidificação rapidamente do material, como em um de pulverizar plasma no ar, pode remover todos esses recursos vantajosos e produzir revestimentos com artefatos de solidificação rápida. Exemplos de métodos aceitáveis incluem pulverização a frio, pulverização à chama, pulverização por plasma no ar (APS) pulverização por oxicombustível de alta velocidade (HVOF) e pulverização por ar-combustível de alta velocidade (HVAF). As últimas quatro técnicas incluem tipicamente o uso de injeção de líquido para ajudar a manter as temperaturas de matéria-prima abaixo do ponto de fusão do material. Em uma realização particular, a etapa de deposição inclui o uso de injeção de líquido HVAF, também conhecido como pulverização a frio com combustão, conforme descrito no Pedido de Patente no U.S. 12/790.170.

[0040] Em realizações destinadas a fornecer uma superliga à base de substrato com resistência melhorada à corrosão e/ou à oxidação em alta-temperatura, aplicações de revestimento que empregam injeção de líquido, especialmente aquelas nas quais o líquido também serve como um portador para partículas de matéria-prima, tal como injeção de líquido HVAF, são particularmente desejáveis. Isso é devido ao fato de que nessas realizações, em que o revestimento serve primariamente a uma função química (isto é, resistência à corrosão) em vez da uma função estrutural (por exemplo, reforço mecânico), revestimentos comparativamente finos são desejáveis para evitar problemas associados às propriedades mecânicas do substrato, tal como débitos em resistência à fadiga. Partículas finas tipicamente produzem revestimentos finos de qualidade mais alta do que partículas grossas, mas técnicas tal como pulverização a frio convencional, que empregam sistemas de alimentação de pó à base de gás são difíceis de usar com pós finos, uma vez que é difícil alimentar bem as partículas na corrente de gás, e são propensas a entupimento. Os sistemas de alimentação de líquido, por outro lado, se prestam ao uso de matérias-primas de partícula fina devido ao fato de que o líquido impede entupimento e fornece momentum almejado para garantir que as partículas sejam arrastadas adequadamente dentro da pluma de gás.

[0041] Além disso, o processo de pulverização a frio, que tem capacidade para velocidade de partícula e momentum muito altos, produz estruturas de revestimento nas quais as partículas são ligadas metalurgicamente ao substrato e entre si. Sob algumas condições, esse alto grau de ligação pode ser associado ao débito de propriedade mecânica do material de substrato, tal como em resistência à fadiga. Os processos de revestimento que empregam injeção de líquido de partículas, pelo contrário, permitem velocidade de partícula suficiente para que as partículas sejam ligadas mecanicamente ao substrato e entre si. Esse nível de ligação de partícula fornece aderência adequada do revestimento ao substrato, mas reduz o potencial para débito de propriedade mecânica do substrato.

[0042] O substrato 110, sobre o qual o revestimento 120 é disposto na etapa, pode ser qualquer dos materiais descritos acima para o substrato 120. Em realizações particulares, o substrato 120 compreende uma superliga à base de níquel, uma superliga à base de níquel-ferro ou uma superliga à base de cobalto.

[0043] O artigo resultante 100 formado pelos métodos descritos no presente documento podem ter quaisquer dos atributos descritos para o artigo 100 acima. Por exemplo, o artigo 100 pode ser tratado com calor após o revestimento 120 ser depositado, mas o tratamento térmico é tipicamente restrito a uma combinação tempo/temperatura que não altere substancialmente a microestrutura (particularmente o tamanho e/ou distribuição do precipitado) do substrato 110. Uma zona de interdifusão 140 pode se formar como resultado do processo de revestimento e/ou de qualquer tratamento térmico subsequente, mas a espessura da zona de interdifusão é, em algumas realizações, mantida abaixo de cerca de 5 micrômetros.

[0044] Em uma realização ilustrativa, um método, de acordo com as realizações descritas no presente documento, inclui o tratamento térmico de uma quantidade de pó que tem particulados que compreendem uma composição de MCrAlX a uma temperatura em uma faixa de cerca de 925 graus Celsius a cerca de 1200 graus Celsius por pelo menos cerca de 5 minutos para formar um pó processado; e dispor um material de revestimento 120 em um substrato 110 com o uso de uma técnica que não funde uma porção substancial dos particulados na matéria-prima, tal como pulverização a frio, pulverização à chama, pulverização por plasma no ar, pulverização por oxicombustível de alta velocidade, ou pulverização por ar-combustível de alta velocidade, em que o pó processado é usado como uma matéria-prima para o material de revestimento. O substrato 110 compreende uma superliga à base de níquel que tem uma população de precipitados de fase gama linha, a população que tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros. Alternativamente, o substrato 110 compreende uma superliga à base de níquel-ferro que tem uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros.

[0045] Em outra realização ilustrativa, um método compreende dispor um revestimento 120 sobre um substrato 110 pulverizando-se uma matéria-prima, sendo que a matéria-prima compreende uma pluralidade de particulados que compreende pelo menos dois elementos, tal como qualquer dos materiais de MCrAlX descritos previamente, e que tem pelo menos uma porção da pluralidade de particulados substancialmente livre de artefatos de solidificação rápida. Pulverizar a matéria-prima compreende usar uma técnica de deposição que não funda uma porção substancial dos particulados na matéria-prima, tal como por pulverização a frio, pulverização à chama, pulverização por plasma no ar, pulverização por oxicombustível de alta velocidade ou pulverização por ar-combustível de alta velocidade, como observado previamente. O substrato 110 compreende uma liga reforçada com precipitado, sendo que a liga compreende a) uma população de precipitados de fase gama linha, em que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; ou b) uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros.

Exemplos [0046] Os exemplos a seguir são apresentados para ilustrar adicionalmente realizações não limitantes da presente invenção.

Exemplo 1: Processamento de Pó [0047] Aproximadamente 50 gramas de Pó de CoNiCrAlY (tamanho médio de ~10 micrômetros) foram colocadas em um recipiente de alumina e agitadas levemente para se distribuírem em uma camada fina, uniforme. O pó foi colocado dentro de um forno de tubo e tratado com calor sob uma atmosfera de argônio a 1121 graus Celsius por um período de 15 minutos, seguido por um resfriamento natural do forno. Em seguida ao tratamento térmico, os pós de metal tinham sinterizado parcialmente para formar uma folha sólida. A folha foi quebrada em flocos de aproximadamente 25 milímetros manualmente, e os flocos foram, então, carregados dentro de um moinho oscilante. O moinho oscilante foi operado por 6 minutos, o que produziu um pó fino, de fluência livre. O pó, finalmente, foi peneirado através de uma malha no 635 para formar o estoque inicial para experimentos de pulverização térmica subsequentes.

Exemplo 2: Deposição de Revestimento [0048] Os experimentos de pulverização térmica foram conduzidos com o uso de um processo de pulverização térmica por ar-combustível de alta velocidade com injeção de líquido (HVAF) descrito previamente em detalhes no Pedido de Patente no U.S. 12/790.170 para depositar um revestimento que tem uma espessura nominal de cerca de 20 micrômetros. A temperatura do pó durante a pulverização foi mantida suficientemente baixa para impedir a fusão e oxidação excessiva durante a deposição. Uma microestrutura típica obtida com o uso desse processo com o pó de CoNiCrAlY tratado com calor do Exemplo 1 incluía regiões de fase gama e de fase beta que eram observáveis claramente por meio de microscopia eletrônica de varredura. Para comparação, um revestimento com a mesma composição pulverizado sob as mesmas condições, mas com o uso de pó como recebido (como atomizado) mostrou artefatos de solidificação rápida a partir do processo de atomização. Por exemplo, análises de microscopia eletrônica de transmissão dos revestimentos feitos com o uso do pó convencional revelaram a presença de fase sigma juntamente com a fase beta. Ao contrário, o revestimento feito com pó tratado com calor foi composto primariamente da fase gama mais desejável, e incluía a fase beta, sem nenhuma fase sigma detectável.

Exemplo 3: Ensaio Mecânico [0049] Em geral, é esperado que o revestimento feito com pó tratado com calor tenha propriedades mecânicas aprimoradas uma vez que a fase gama é inerentemente dúctil, enquanto que a fase sigma é, tipicamente, quebradiça. Experimentos de fadiga de ciclo baixo foram conduzidos para testar o benefício de tratamento térmico de pó. Revestimentos de aproximadamente 25 micrômetros de espessura foram aplicados a barras de teste de superliga à base de níquel e submetidos a ciclos para falha a cerca de 204 graus Celsius (400 graus Fahrenheit) com um tensão de pico de ~0,6 por cento e uma razão A igual a 1. Em relação à vida média de material não revestido, as barras de teste revestidas com o pó como recebido mostraram um débito de aproximadamente -1,2 desvios padrão. Ao contrário, o uso de pó tratado com calor resultou em nenhum débito de propriedade mensurável e um tempo de fadiga igual àquele de material não revestido.

[0050] Embora apenas certos recursos da invenção tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações e mudanças ocorrerão às pessoas versadas na técnica. Portanto, deve ser compreendido que as reivindicações anexas são destinadas a cobrir todas essas modificações e mudanças como estando dentro de do verdadeiro espírito da invenção.

Reivindicações

Claims (39)

1. ARTIGO caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato que compreende uma liga reforçada com precipitado, sendo que a liga compreende a) uma população de precipitados de fase gama linha, em que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; ou b) uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros; e um revestimento disposto sobre o substrato, em que o revestimento compreende pelo menos dois elementos, e em que o revestimento compreende adicionalmente uma pluralidade de partículas prévias e em que pelo menos uma porção do revestimento é substancialmente livre de artefatos de solidificação rápida.

2. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos cerca de 10 por cento, em volume, do revestimento é substancialmente livre dos artefatos de solidificação rápida.

3. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos cerca de 50 por cento, em volume, do revestimento é substancialmente livre dos artefatos de solidificação rápida.

4. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende uma superliga à base de níquel, uma superliga à base de níquel-ferro ou uma superliga à base de cobalto.

5. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende Rene 88, Rene 88DT, Rene 104, Rene 65, Rene 95, RR1000, Udimet 500, Udimet 520, Udimet 700, Udimet 720, Udimet 720LI, Waspaloy, Astroloy, Discaloy, AF115, ME16, N18 ou IN100.

6. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende liga IN718, liga IN725 ou liga IN706.

7. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende alumínio, cromo, e M, em que M é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em níquel, cobalto e ferro.

8. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende pelo menos cerca de 5 por cento, em peso, de alumínio.

9. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende uma composição de MCrAlX, em que X compreende pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio, rênio, tântalo, molibdênio, elementos de terra rara, háfnio, zircônio, silício e combinações dos mesmos.

10. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende cobalto; de cerca de 28 por cento a cerca de 35 por cento de níquel; de cerca de 17 por cento a cerca de 25 por cento de cromo; de cerca de 5 por cento a cerca de 15 por cento de alumínio e de cerca de 0,01 a cerca de 1 por cento de ítrio.

11. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende uma fase gama e uma fase beta.

12. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende menos do que 1 por cento, em volume, de fase sigma.

13. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a fase gama está presente em uma concentração de pelo menos cerca de 25 por cento, em volume, do revestimento.

14. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a fase beta está presente em uma concentração de pelo menos cerca de 10 por cento, em volume, do revestimento.

15. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento é disposto em contato direto com o substrato em uma interface, e em que uma zona de interdifusão entre o revestimento e o substrato tem uma espessura de menos do que cerca de 5 micrômetros.

16. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o artigo é um componente de um conjunto de turbina a gás.

17. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o artigo é um disco de turbina.

18. ARTIGO caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato que compreende uma superliga à base de níquel, sendo que a superliga à base de níquel compreende uma população de precipitados de fase gama linha, em que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; e um revestimento disposto sobre o substrato em uma interface, em que o revestimento compreende a) uma composição de MCrAlX, b) uma pluralidade de contornos de partícula prévia, e c) pelo menos cerca de 25 por cento, em volume, de fase gama do revestimento e fase beta em uma faixa de cerca de 10 por cento a cerca de 75 por cento, em volume, do revestimento; em que pelo menos cerca de 50 por cento, em volume, do revestimento é substancialmente livre de artefatos de solidificação rápida; e em que uma zona de interdifusão que se estende da interface para dentro do substrato tem uma espessura de menos do que cerca de 5 micrômetros.

19. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: tratamento térmico de uma quantidade de pó metálico, em que o pó tem particulados que compreendem pelo menos dois elementos e uma pluralidade de artefatos de solidificação rápida presentes dentro dos particulados, em que o tratamento térmico é realizado em uma combinação de tempo e temperatura eficaz para remover substancialmente todos os artefatos de solidificação rápida do pó, para, desse modo, formar um pó processado que tem uma distribuição de tamanho de partícula almejada.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o tratamento térmico inclui adicionalmente agitar o pó durante o tratamento térmico.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente processamento mecanicamente material sinterizado formado durante o tratamento térmico.

22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que processamento mecanicamente compreende moer o material sinterizado.

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente dispor um material de revestimento em um substrato, em que o pó processado é usado como uma matéria-prima para o material de revestimento.

24. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a etapa de disposição compreende pulverizar a matéria-prima com o uso de uma técnica que não funda uma porção substancial dos particulados na matéria-prima.

25. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a técnica inclui pulverização a frio, pulverização à chama, pulverização à chama com injeção de líquido, pulverização por plasma no ar, pulverização por plasma no ar com injeção de líquido, pulverização por oxicombustível de alta velocidade, pulverização por oxicombustível de alta velocidade com injeção de líquido, pulverização por ar-combustível de alta velocidade, ou pulverização por ar-combustível de alta velocidade com injeção de líquido.

26. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a técnica inclui pulverização por ar-combustível de alta velocidade com injeção de líquido.

27. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende uma superliga à base de níquel, uma superliga à base de níquel-ferro ou uma superliga à base de cobalto.

28. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que os particulados compreendem uma composição de MCrAlY.

29. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a composição compreende cobalto; de cerca de 28 por cento a cerca de 35 por cento de níquel; de cerca de 17 por cento a cerca de 25 por cento de cromo; de cerca de 5 por cento a cerca de 15 por cento de alumínio; e de cerca de 0,01 a cerca de 1 por cento de ítrio.

30. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende fase beta, pelo menos cerca de 25 por cento, em volume, de fase gama e menos do que cerca de 1 por cento, em volume, de fase sigma.

31. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: tratamento térmico de uma quantidade de pó que tem particulados que compreendem uma composição de MCrAlX em uma temperatura em uma faixa de cerca de 925 graus Celsius a cerca de 1200 graus Celsius por pelo menos cerca de 5 minutos para formar um pó processado; e dispor um material de revestimento em um substrato com o uso de pulverização a frio, pulverização à chama, pulverização por plasma no ar, pulverização por oxicombustível de alta velocidade ou pulverização por ar-combustível de alta velocidade, em que o pó processado é usado como uma matéria-prima para o material de revestimento, e em que o substrato compreende uma superliga à base de níquel; em que a etapa de disposição compreende pulverizar a matéria-prima com o uso de uma técnica que não funda uma porção substancial dos particulados na matéria-prima.

32. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: dispor um revestimento sobre um substrato pulverizando-se uma matéria-prima, sendo que a matéria-prima compreende uma pluralidade de particulados que compreende pelo menos dois elementos e tem pelo menos uma porção da pluralidade de particulados substancialmente livres de artefatos de solidificação rápida; em que pulverizar a matéria-prima compreende usar uma técnica de deposição que não funda uma porção substancial dos particulados na matéria-prima; em que o substrato compreende uma liga reforçada com precipitado, sendo que a liga compreende a) uma população de precipitados de fase gama linha, em que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros; ou b) uma população de precipitados de fase gama duas linhas que tem um tamanho médio de menos do que cerca de 300 nanômetros.

33. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende uma superliga à base de níquel, uma superliga à base de níquel-ferro ou uma superliga à base de cobalto.

34. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima compreende uma composição de MCrAlY.

35. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima compreende cobalto; de cerca de 28 por cento a cerca de 35 por cento de níquel; de cerca de 17 por cento a cerca de 25 por cento de cromo; de cerca de 5 por cento a cerca de 15 por cento de alumínio; e de cerca de 0,01 a cerca de 1 por cento de ítrio.

36. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima compreende uma fase gama e uma fase beta.

37. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima inclui menos do que cerca de 1 por cento, em volume, de fase sigma.

38. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o revestimento é disposto em contato direto com o substrato em uma interface, e em que uma zona de interdifusão que se estende da interface para dentro do substrato tem uma espessura de menos do que cerca de 5 micrômetros.

39. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: dispor um revestimento sobre um substrato pulverizando-se uma matéria-prima, sendo que a matéria-prima compreende uma pluralidade de particulados que compreendem uma composição de MCrAlX e tem pelo menos uma porção da pluralidade de particulados substancialmente livres de artefatos de solidificação rápida; em que pulverizar a matéria-prima compreende usar uma técnica de deposição que não funda uma porção substancial dos particulados na matéria-prima; em que o substrato compreende uma superliga à base de níquel que compreende uma população de precipitados de fase gama linha, em que a população tem uma distribuição de tamanho multimodal com pelo menos um modo que corresponde a um tamanho de menos do que cerca de 100 nanômetros.