CN103511332A - 带经涂覆的叶片的闭式叶轮 - Google Patents

Abstract

一种闭式叶轮具有：一个基础覆盖物，该基础覆盖物具有一个基础内部表面；和一个第二覆盖物。一个叶片位于该基础内部表面上，该叶片具有一个进口远端和一个出口远端。叶片具有低压力侧表面和高压力侧表面，其中它们对应地具有一个低压力中点和高压力中点。一个硬质涂层位于该低压力侧表面以及该高压力侧表面上。该硬质涂层在其对应的中点处具有一个最小低压力涂层厚度和最小高压力涂层厚度。该最小低压力涂层厚度和最小高压力涂层厚度的范围对应地是该出口远端处的最大出口涂层厚度或者该进口远端处的最大进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。

Description

带经涂覆的叶片的闭式叶轮

技术领域

本发明涉及一种包含经涂覆的叶片的闭式叶轮。更确切地说，本发明涉及一种带有经涂覆的叶片的闭式叶轮，其中在该经涂覆的叶片上的涂层方案增加了该闭式叶轮的有效寿命。该涂层方案是通过改进该经涂覆的叶片的侵蚀耐受性和腐蚀耐受性而不负面地影响该闭式叶轮的机械性能特征而做到这一点的。

背景技术

在某些环境中，用于移动或者传输流体或者浆料的泵、流动控制装置和其他物品经受了侵蚀性和腐蚀性流体和浆料的作用。一个示例性的这种物品是闭式叶轮，该闭式叶轮典型地是一个泵或者其他可用于移动或者传输流体的物品的一个部件。在许多例子中，该流体和/或浆料造成的冲击通过侵蚀和/或腐蚀而使该闭式叶轮并且因此使该闭式叶轮为其一个部件的这个物品（例如，泵）的性能下降。

由侵蚀和/或腐蚀引起的问题对于许多种可用于传输和/或移动流体和浆料的物品是常见的。在不同应用的背景下努力解决此侵蚀和/或腐蚀问题时，扩散方法，例如像氮化（例如，溶液氮化）已经被用于为经历侵蚀和/或腐蚀的部件提供一些保护。例如，授予Berns的美国专利号5,503,687披露了在高速泵齿轮和叶轮的背景下对不锈钢的溶液氮化。虽然例如溶液氮化等方法已经提供了一些改进，但是在一些应用中仍需要提供一种处理一个部件例如闭式叶轮以改进其有效寿命的方式。

已经在尝试改进这些部件的寿命时使用了一种包覆方法。在这样一种方法中，一种柔性碳化钨-钴层被定位在这些关键表面上并且被固定到其上。授予Breton等人的美国专利号3,743,556显示了一种示例性的包覆方法。一种柔性的碳化钨-钴包覆层是从印第安纳州新奥尔巴尼的公园东大街501号的康佛玛包覆公司ConformaClad（ConformaClad,501Park East Blvd.,New Albany,Indiana47150）可获得的。这种柔性包覆层可以用于保护免受通风叶轮叶片中飞灰的腐蚀（参见康佛玛包覆公司的标题为“田纳西州流域管理局[Tennessee Valley Authority]”的宣传材料）并且保护免受挤出机桶中的磨损（参见Robert Colvin，“耐磨损包覆层帮助配料机克服多种问题[Wear-resistant cladding helps compounder overcome problems]”，世界现代塑料[Modern Plastics Worldwide]，2007年2月）。

尽管这种包覆方法关于侵蚀耐受性和腐蚀耐受性提供了可接受的结果，但是仍然存在与该包覆工艺相关联的限制。首先，因为该工艺的性质，包覆对于难以到达的区域尤其是不能接受的，因为这些区域不能被接触到以便施加该柔性包覆层。第二，如果这个或这些部件的尺寸公差是紧密的，那么该包覆方法典型地不适合使用。因为一个闭式叶轮的尺寸紧密的和难以到达的结构特征，包覆方法的使用将应用限制于闭式叶轮、并且尤其限制于闭式叶轮的这些叶片。因此，尽管一种包覆方法可能适合于一些应用，但是仍然需要提供一种处理一个部件例如闭式叶轮以便改进其有效寿命的方式，尤其是当需要保护的区域是难以到达的和/或要求紧密尺寸公差的时候。

在闭式叶轮的背景中，这些叶片连同其他部件的几何形状和物理特性可以影响该闭式叶轮的性能。闭式叶轮的性质要求一个涂层与叶片的粘附是优异的。涂层在叶片上的不良粘附导致了该闭式叶轮的有效寿命的减小。因此将有利的是在一种闭式叶轮（并且尤其是闭式叶轮的叶片）上提供一种具有优异粘附性的涂层。尤其希望的是该涂层方案是以冶金方式粘结到该叶片基底的表面上。

闭式叶轮的性质还要求，对该涂层厚度的控制是非常精确的。涂层厚度未预期到的变化可以导致尺寸公差的损失，这可以导致操作性能的降低以及该闭式叶轮的有效寿命的降低。此外，涂层厚度未预期到的变化可以引起重量失衡，这种重量失衡对于该闭式叶轮的操作性能而言是有害的并且可以导致该闭式叶轮的有效寿命的减小。这些未预料到的涂层厚度变化是由于目前集中于在整个部件上将厚度控制为恒定的值，因为该部件的复杂几何形状放大了通量的不规则性。非常有益的是提供在一种闭式叶轮（并且尤其是一种闭式叶轮的叶片）上的一种涂层，该涂层并不具有未预期到的涂层厚度变化。

一直到现在，对于涂层粘附性和控制涂层厚度的要求已经将闭式叶轮的叶片上的涂覆方法限制为单一的涂覆层。然而，用于施加单一的涂覆层的一些涂覆工艺具有显著的缺点。一种方法，例如热喷涂工艺（例如，参见授予Rangaswamy等人的美国专利号5,385,789），并没有施加最佳涂层方案，因为高热量实际上扭曲了这些部件的几何形状，这些部件包括闭式叶轮的这些叶片。由于类似的原因，一种等离子体转移电弧法（例如，参见授予Solomon等人的美国专利号5,705,786）并没有施加一个最适宜的涂层方案，因为该高热量实际上扭曲了这些部件的几何形状，这些部件包括闭式叶轮的这些叶片。因此希望的是提供一种用于处理（例如，涂覆）一个部件例如闭式叶轮（并且尤其是闭式叶轮的这些叶片）的方式，使得该涂覆方法并不扭曲该部件的几何形状。

典型的化学气相沉积（CVD）技术不是适合的，因为较高的沉积温度扭曲了这些部件的几何形状，这些部件包括该闭式叶轮的这些叶片。希望的是提供用于处理一个部件例如闭式叶轮的方式，而无需使用较高的沉积温度，例如使用CVD技术时存在的。

另外，CVD技术和PVD技术没有提供最佳的涂层方案，因为它们在涂层方案的厚度量级上受到限制。常规的PVD技术典型地具有约10微米的涂层厚度限制。常规的CVD技术典型地具有约25微米到约30微米的涂层厚度限制、以及至少约800°C的沉积温度。在该闭式叶轮叶片上的涂层厚度应该是至少约35微米。因此，高度希望的是在一种闭式叶轮（并且尤其是一种闭式叶轮的叶片）上提供一种涂层，该涂层展示足够的厚度，例如，至少约35微米。

叶轮的未预料到的失效模式是由于这些叶片的进口和出口区域处的加速磨损而引起的过早的平衡损失。简单的速度轮廓图会表明，出口由于更高的速度将会经历更高的磨损，但是详细的检验显示，进口区域由于流体方向的变化而引起局部加速的磨损。因此，耐磨损涂覆层的轮廓需要在这个进口和出口区域处与沿着该叶片的其他位置相比而言具有额外的材料。

显然，关于目前用于将一个涂层方案施加到一个物品像闭式叶轮上并且尤其是将一个涂层施加到闭式叶轮的叶片上的技术存在着缺点。高度有益的是针对这些缺点提供解决方案。

发明内容

本发明在一种形式中是一种闭式叶轮，该闭式叶轮包括一个具有基底内部表面的一个基础覆盖物、一个第二覆盖物、以及一个在该基础内部表面上的叶片，其中该叶片具有总体上弧形的形状并且具有一个进口远端和一个出口远端。该叶片具有一个低压力侧表面，该低压力侧表面在该进口远端与该出口远端之间具有一个低压力长度、并且在低压力长度上大致在该进口远端与该出口远端之间的中间位置具有一个低压力中点。一种硬质低压力涂层位于该低压力侧表面上，其中该硬质低压力涂层在该低压力中点处具有一个最小低压力涂层厚度、在该出口远端处具有一个最大低压力出口涂层厚度、并且在该进口远端处具有最大低压力进口涂层厚度。该最小低压力涂层厚度的范围是该出口远端处的最大低压力出口涂层厚度或者该进口远端处的最大低压力进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。该叶片具有一个高压力侧表面，该高压力侧表面在该进口远端与该出口远端之间具有一个高压力长度、并且在该高压力长度上大致在该进口远端与该出口远端之间的中间位置具有一个高压力中点。一种硬质高压力涂层位于该高压力侧表面上，其中该硬质高压力涂层在该高压力中点处具有一个最小高压力涂层厚度、在该出口远端处具有一个最大高压力出口涂层厚度、并且在该进口远端处具有最大高压力进口涂层厚度。该最小高压力涂层厚度的范围是该出口远端处的最大高压力出口涂层厚度或者该进口远端处的最大高压力进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。

本发明在还另一种形式中是一种经涂覆的叶轮叶片，该叶片包括一个叶片基底和一个硬质涂层。该叶片为总体上弧形的形状并且具有一个进口远端以及一个出口远端。该叶片具有一个低压力侧表面，该低压力侧表面在该进口远端与该出口远端之间具有一个低压力长度、并且在该低压力长度上大致在该低压力中点位于该进口远端与该出口远端之间的中间位置具有一个低压力中点。一种硬质低压力涂层位于该低压力侧表面上，其中该硬质低压力涂层在该低压力中点处具有一个最小低压力涂层厚度、在该出口远端处具有一个最大低压力出口涂层厚度、并且在该进口远端处具有最大低压力进口涂层厚度。该最小低压力涂层厚度的范围是该出口远端处的最大低压力出口涂层厚度或者该进口远端处的最大低压力进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。该叶片具有一个高压力侧表面，该高压力侧表面在该进口远端与该出口远端之间具有一个高压力长度、并且在该高压力长度上大致在该进口远端与该出口远端之间的中间位置具有一个高压力中点。一种硬质高压力涂层位于该高压力侧表面上，其中该硬质高压力涂层在该高压力中点处具有一个最小高压力涂层厚度、在该出口远端处具有一个最大高压力出口涂层厚度、以及在该进口远端处具有最大高压力进口涂层厚度。该最小高压力涂层厚度的范围是该出口远端处的最大高压力出口涂层厚度或者该进口远端处的最大高压力进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。

本发明在又另一种形式中是一种泵，该泵包括一个泵壳体，该泵壳体具有一个进口和一个出口。在该泵壳体内存在一个闭式叶轮，其中该闭式叶轮包括一个具有基础内部表面的基础覆盖物以及一个第二覆盖物。一个叶片位于该基础内部表面上，其中该叶片为总体上弧形的形状并且具有一个进口远端和一个出口远端。该叶片具有一个低压力侧表面，该低压力侧表面在该进口远端与该出口远端之间具有一个低压力长度、并且在该低压力长度上大致在该进口远端与该出口远端之间的大致中间位置具有一个低压力中点。一种硬质低压力涂层位于该低压力侧表面上，其中该硬质低压力涂层在该低压力中点处具有一个最小低压力涂层厚度、在该出口远端处具有一个最大低压力出口涂层厚度、并且在该进口远端处具有最大低压力进口涂层厚度。该最小低压力涂层厚度的范围是该出口远端处的最大低压力出口涂层厚度或者该进口远端处的最大低压力进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。该叶片具有一个高压力侧表面，该高压力侧表面在该进口远端与该出口远端之间具有一个高压力长度、并且在该高压力长度上大致在该进口远端与该出口远端之间的中间位置具有一个高压力中点。一种硬质高压力涂层位于该高压力侧表面上，其中该硬质高压力涂层在该高压力中点处具有一个最小高压力涂层厚度、在该出口远端处具有一个最大高压力出口涂层厚度、并且在该进口远端处具有最大高压力进口涂层厚度。该最小高压力涂层厚度的范围是该出口远端处的最大高压力出口涂层厚度或者该进口远端处的最大高压力进口涂层厚度中任一个的约0.085与约0.8之间。

附图说明

以下是对附图的简要说明，这些附图构成本专利申请的一部分：

图1是使用了本发明的闭式叶轮具体实施例的一个泵的等角视图；

图2是图1中的闭式叶轮的多个部件的分解视图；

图3是图1的闭式叶轮的这些叶片之一的具体实施例的顶视图，示出了该叶片的涂层方案和基底，其中一个涂层位于低压力侧表面上而一个涂覆层位于高压力侧表面上；

图3A是图3中的圈3A中所示的闭式叶轮的叶片部分的放大视图；

图4是适合用于图1的闭式叶轮中的这些叶片之一的另一个具体实施例的顶视图，示出了该叶片的涂层方案和基底，其中一个涂层位于低压力侧表面上而一个涂覆层位于高压力侧表面上；并且

图4A是图4中的圈4A中所示的闭式叶轮的叶片部分的放大视图。

具体实施方式

参见这些附图并且具体地参见图1，示出了一个泵20，该泵包括一个泵壳体22，该泵壳体包括一个进口24和一个出口26。泵20进一步包括一个位于该泵壳体22中的闭式叶轮40，其中一个轴28可操作地连接到该闭式叶轮40上以便促进闭式叶轮40的驱动。示出了一个电源32可操作地连接到轴28上以便由此旋转该轴28。

参见图2，闭式叶轮40包括一个基础覆盖物42，该基础覆盖物具有一个基础内部表面44和一个基础外部表面46。闭式叶轮40进一步具有一个第二覆盖物52，该第二覆盖物具有一个第二内部表面54和一个第二外部表面56。第二覆盖物52包含一个中央开口58。闭式叶轮40进一步包含位于基础内部表面44上的多个经涂覆的叶轮叶片60。如图2中所展示的，第二覆盖物52被定位在基础覆盖物42之上，由此从基础内部表面44上伸出的一个轮毂59穿过了中央开口58。在这个图中，一个卡环78将第二覆盖物52固定到基础覆盖物42上。

参见图3和3A，展示了经涂覆的叶轮轮叶60的涂层方案。经涂覆的叶轮轮叶60包括一个叶片基底61和在叶片基底61上的硬质涂层100、101。叶片基底61可以是以下材料中的任一种：钢；不锈钢；或者通过铸造、用棒或者板进行机加工、或者粉末冶金技术制成的超耐热合金。特定种类的材料可以是一种不锈钢，例如像CA6NM或300系列或400系列的不锈钢。该基底可以是一种钢材料，例如4140或4340等。仍然进一步的，该叶片基底可以是一种[美国西佛吉尼亚州亨廷顿市的亨廷顿合金公司（Huntington Alloys Corporation,Huntington,West Virginia，25705）的注册商标，如联邦商标注册号308,200所示]或者

[美国印第安纳州科科莫市的海恩斯国际公司（Haynes International Inc.,Kokomo,Indiana，46904）的注册商标，如联邦商标注册号269,898所示]材料或者一种类似的镍基合金。

硬质涂层100、101的组成和涂层构造可以根据该闭式叶轮为其一部分的具体应用而变化。例如，该涂层方案可以包括多个层，其中这些层可以是金属、陶瓷、或复合材料之一。示例性的金属是钛、铬、镍、锆、钨、或铪。示例性的陶瓷层是氮化钛、碳氮化钛、氮化钛铝、碳氮化钛铝硅、以及碳化钨。示例性的复合层包括：钨-碳化钨、碳氮化钛硅（纳米复合结构）、碳氮化硅、碳化钨-钴、碳化钨-镍、以及镍-金刚石。

作为一个选项，硬质涂层100、101可以是钨-碳化钨、或碳氮钛硅的纳米复合材料的一个单层。

作为另一个选项，硬质涂层100、101可以包括钛、镍、铬、或硅的一个粘合层。

叶片60为总体上弧形的形状并且具有一个进口远端62以及一个出口远端64。叶片60具有一个低压力侧表面66以及与该低压力侧表面66相反的一个高压力侧表面68。低压力侧表面66具有一个低压力长度（参见，弧形线72），该低压力长度被限定在进口远端62与出口远端64之间。在进口远端62与出口远端64之间的中间位置（即，沿着低压力长度72的约一半路途），在低压力侧表面66上存在一个低压力中点74。高压力侧表面68具有一个高压力长度（参见，弧形线120），该高压力长度被限定在进口远端62与出口远端64之间。在进口远端62与出口远端64之间的中间位置（即，沿着高压力长度120的约一半路途），在高压力侧表面68上存在一个高压力中点122。

硬质涂层100是位于低压力侧表面66上而硬质涂层101是位于高压力侧表面68上。硬质涂层100、101具有根据硬质涂层100、101的位置而变化的厚度。更确切的说，低压力侧表面66上的硬质涂层100具有一个低压力涂层轮廓，并且高压力侧表面68上的硬质涂层101具有一个高压力涂层轮廓。如将从以下说明中清楚的是，在图3和图3A的具体实施例中，低压力涂层轮廓可以总体上对应于高压力涂层轮廓。更确切的说，低压力侧表面66上的涂层100和高压力侧表面68上的涂层101可以具有基本上相同的涂层厚度以及基本上相同的涂层轮廓。在许多环境中，这些叶轮的远端（即，进口远端和出口远端）经历与邻近于低或高压力中点的位置相比更大的侵蚀性磨损。因此，该低压力涂层轮廓和该高低压力涂层轮廓中任一者或两者的涂层轮廓显示出在邻近该这些远端时涂层厚度的增加，这提供了增大该闭式叶轮有效寿命的性能好处。图3和图3A的实施例的低和高压力涂层轮廓正是这样的情况。

参见低压力涂层轮廓，低压力侧表面66上的硬质涂层100在低压力中点74处具有一个最小厚度102（参见图3A）。硬质涂层100在出口远端64处具有一个最大出口厚度104。硬质涂层100在进口远端62处具有一个最大进口厚度106。典型地，该低压力侧表面66上的硬质涂覆的厚度在进口远端62与低压力中点74之间并且在出口远端64与低压力中点74之间平滑地变化。最小厚度102的范围是出口远端64处的最大出口厚度104以及进口远端62处的最大进口厚度106的约0.085与约0.8之间，其中最大进口厚度106和最大出口厚度104是相等的或者大致相等的。

作为上述0.085-0.8范围的一个选项，最小厚度102的范围是出口远端64处的最大出口厚度104以及进口远端62处的最大进口厚度106的约0.15与约0.60之间，其中最大进口厚度106和最大出口厚度104是相等的或者大致相等的。作为另一个选项，最小厚度102的范围是出口远端64处的最大出口厚度104以及进口远端62处的最大进口厚度106的约0.40与约0.55之间，其中最大进口厚度106和最大出口厚度104是相等的或者大致相等的。作为仍另一个选项，最小厚度102的范围是出口远端64处的最大出口厚度104以及进口远端62处的最大进口厚度106的约0.30与约0.40之间，其中最大进口厚度106和最大出口厚度104是相等的或者大致相等的。

仍然参见该低压力涂层轮廓，在一些应用中，涂层厚度的变化（即，低压力涂层轮廓）的性质可以影响该闭式叶轮的有效寿命。作为一个选项，低压力侧表面66上的硬质涂层的厚度在进口远端62与低压力中点74之间平滑地变化，其中该进口远端处的涂层厚度等于约六十微米并且中点处的涂层厚度显示出约二十微米的厚度。因此，中点处的涂层厚度等于进口远端和出口远端处的涂层厚度的约0.33。

参见高压力涂层轮廓，高压力侧表面68上的硬质涂层101在高压力中点122处具有一个最小厚度124。硬质涂层101在出口远端64处具有一个最大出口厚度126。硬质涂层101在进口远端62处具有一个最大进口厚度128。典型地，高压力侧表面68上的硬质涂层101的厚度在进口远端62与高压力中点122之间并且在出口远端64与高压力中点122之间平滑的变化。最小厚度124的范围是出口远端64处的最大出口厚度126以及进口远端62处的最大进口厚度128的约0.085与约0.8之间，其中最大进口厚度128和最大出口厚度126是相等的或者大致相等的。

作为上述0.085-0.8范围的一个选项，最小厚度124的范围是出口远端64处的最大出口厚度126以及进口远端62处的最大进口厚度128的约0.15与约0.60之间，其中最大进口厚度128和最大出口厚度126是相等的或者大致相等的。作为另一个选项，最小厚度124的范围是出口远端64处的最大出口厚度126以及进口远端62处的最大进口厚度128的约0.40与约0.55之间，其中最大进口厚度128和最大出口厚度126是相等的或者大致相等的。作为仍另一个选项，最小厚度122的范围是出口远端64处的最大出口厚度104以及进口远端62处的最大进口厚度128的约0.30与约0.40之间，其中最大进口厚度128和最大出口厚度126是相等的或者大致相等的。

仍然参见该高压力涂层轮廓，在一些应用中，涂层厚度的变化（即，高压力涂层轮廓）的性质可以影响该闭式叶轮的有效寿命。作为一个选项，单独的或者与以下选项一起，高压力侧表面68上的硬质涂层101的厚度在进口远端62与低压力中点122之间平滑地变化，其中该进口远端处的涂层厚度等于约六十微米并且中点处的涂层厚度显示出约二十微米的厚度。因此，中点处的涂层厚度等于进口远端和出口远端处的涂层厚度的约0.33。

总体上参见该低压力涂层轮廓和该高压力涂层轮廓中任一个来说，该低和高压力侧表面中任一个上涂层方案的厚度的范围是在约35微米到约135微米。该涂层方案在邻近于该进口远端和出口远端处的厚度的范围是在约35微米到约135微米之间。该涂层方案在邻近于该叶片中点处的厚度的范围是在约35微米到约100微米之间。关于低压力涂层轮廓和高压力涂层轮廓，在许多环境中，这些叶轮的远端（即，进口远端和出口远端）经历与邻近于低或高压力中点的位置相比更大的侵蚀性磨损。因此，该涂层在邻近于这些远端处的厚度增加提供了增加闭式叶轮有效寿命的性能益处。因此，考虑到了该涂层在该进口远端处的最大进口厚度和该涂层在该出口远端处的最大出口厚度将大于该涂层在低或高压力中点处的厚度。

此外，当该涂层方案具有无可视瑕疵或剥落或暴露的基底表面的一个表面时是有益的。当该涂层方案的视觉外观具有一致的颜色时也是有益的。

参见图4和图4A，展示了一个闭式叶轮的经涂覆的叶片的另一个具体实施例，被指定为60’。叶片60’为总体上弧形的形状并且具有一个进口远端62’以及一个出口远端64’。叶片60’具有一个低压力侧表面66’以及与该低压力侧表面66’相反的一个高压力侧表面68’。低压力侧表面66’具有一个低压力长度（参见，弧形线72’），该低压力长度被限定在进口远端62’与出口远端64’之间。在进口远端62’与出口远端64’之间的中间位置（即，沿着低压力长度72’的约一半路途），在低压力侧表面66’上存在一个低压力中点74’。高压力侧表面68’具有一个高压力长度（参见，弧形线140），该高压力长度被限定在进口远端62’与出口远端（64’）之间。在进口远端62’与出口远端64’之间的中间位置（即，沿着高压力长度140的一半路途），在高压力侧表面68’上存在一个高压力中点142。

硬质涂层100’位于在低压力侧表面66’上而硬质涂层101’是位于高压力侧表面68’上。硬质涂层100’、101’具有根据硬质涂层100’的位置而变化的厚度。更确切的说，低压力侧表面66’上的硬质涂层100’具有一个低压力涂层轮廓，并且高压力侧表面68’上的硬质涂层101’具有一个高压力涂层轮廓。如将从以下说明中清楚的是，该低压力涂层轮廓显示了与该高压力涂层轮廓的总体对应性，例外之处是该低压力涂层轮廓的涂层厚度减少的程度是小于高压力涂层轮廓的减少程度。

参见该低压力涂层轮廓，低压力侧表面66’上的硬质涂层100’在低压力中点74’处具有一个最小厚度102’（参见图4A）。硬质涂层100’在出口远端64’处具有一个最大出口厚度104’。硬质涂层100’在进口远端62’处具有一个最大进口厚度106’。典型地，该低压力侧表面66’上的硬质涂层厚度在进口远端62’与低压力中点74’之间并且在出口远端64’与低压力中点74’之间平滑地变化。最小厚度102’的范围是出口远端64处的最大出口厚度104’以及进口远端62处的最大进口厚度106的约0.085与约0.8之间，其中最大进口厚度106’和最大出口厚度104’是相等的或者大致相等的。

作为上述0.085-0.8范围的一个选项，最小厚度102’的范围是出口远端64’处的最大出口厚度104’以及进口远端62’处的最大进口厚度106’的约0.15与约0.60之间，其中最大进口厚度106’和最大出口厚度104’是相等的或者大致相等的。作为另一个选项，最小厚度102’的范围是出口远端64处的最大出口厚度104’以及进口远端62’处的最大进口厚度106’的约0.40与约0.55之间，其中最大进口厚度106’和最大出口厚度104’是相等的或者大致相等的。作为仍另一个选项，最小厚度102’的范围是出口远端64’处的最大出口厚度104’以及进口远端62’处的最大进口厚度106’的约0.30与约0.40之间，其中最大进口厚度106’和最大出口厚度104’是相等的或者大致相等的。

仍然参见该低压力涂层轮廓，在一些应用中，涂层厚度的变化（即，低压力涂层轮廓）的性质可以影响该闭式叶轮的有效寿命。作为一个选项，低压力侧表面66’上的硬质涂层的厚度在进口远端62’与低压力中点74’之间平滑地变化，其中该进口远端处的涂层厚度等于约六十微米并且中点处的涂层厚度显示出约二十微米的厚度。因此，中点处的涂层厚度等于进口远端和出口远端处的涂层厚度的约0.33。

参见该高压力涂层轮廓，高压力侧表面68’上的硬质涂层101’在高压力中点142处具有一个最小厚度144（参见图4A）。硬质涂层101’在出口远端64’处具有一个最大出口厚度146。硬质涂层101’在进口远端62’处具有一个最大进口厚度148。典型地，低压力侧表面68’上的硬质涂层101’的厚度在进口远端62’与高压力中点142之间并且在出口远端64’与高压力中点142之间平滑地变化。最小厚度144的范围是出口远端64’处的最大出口厚度146以及进口远端62’处的最大进口厚度148的约0.085与约0.8之间，其中最大进口厚度148和最大出口厚度146是相等的或者大致相等的。

作为上述0.085-0.8范围的一个选项，最小厚度144的范围是出口远端64’处的最大出口厚度146以及进口远端62’处的最大进口厚度148的约0.15与约0.60之间，其中最大进口厚度148和最大出口厚度146是相等的或者大致相等的。作为另一个选项，最小厚度144的范围是出口远端64’处的最大出口厚度146以及进口远端62’处的最大进口厚度148的约0.40与约0.55之间，其中最大进口厚度148和最大出口厚度146是相等的或者大致相等的。作为仍另一个选项，最小厚度144的范围是出口远端64’处的最大出口厚度146以及进口远端62’处的最大进口厚度148的约0.30与约0.40之间，其中最大进口厚度148和最大出口厚度146是相等的或者大致相等的。

仍然参见该高压力涂层轮廓，在一些应用中，涂层厚度的变化（即，高压力涂层轮廓）的性质可以影响该闭式叶轮的有效寿命。作为一个选项，单独的或者与以下选项一起，高压力侧表面68’上的硬质涂层101’的厚度在进口远端62’与高压力中点142之间平滑地变化，其中该进口远端处的涂层厚度等于约六十微米并且中点处的涂层厚度显示出约二十微米的厚度。中点处的涂层厚度等于进口远端和出口远端处的涂层厚度的约0.33。

图4和图4A的具体实施例的说明中显示：该低压力涂层轮廓显示了与该高压力涂层轮廓的总体对应性，例外之处为该低压力涂层轮廓的涂层厚度的减少程度是小于高压力涂层轮廓的减少程度。关于涂层厚度的定量范围，存在对以下关系的考虑。最小低压力厚度的范围可以是出口远端处的最大低压力出口厚度或者进口远端处最大低压力进口厚度中任一者的约0.30与约0.60之间；并且最小高压力厚度的范围可以是出口远端处的最大高压力出口厚度或者进口远端处最大高压力进口厚度中任一者的约0.085与约0.20之间。作为另一个选项，最小低压力厚度可以等于出口远端处的最大低压力出口厚度或者进口远端处最大低压力进口厚度中任一者的约0.50；并且最小高压力厚度可以等于出口远端处的最大高压力出口厚度或者进口远端处最大高压力进口厚度中任一者的约0.14。

总体上参见该低压力涂层轮廓和该高压力涂层轮廓中任一个来说，该低和高压力侧表面中任一个上的涂层方案的厚度的范围是在约35微米到约135微米。该涂层方案在邻近于该进口远端和出口远端处的厚度的范围是在约35微米到约135微米之间。该涂层方案在邻近于该叶片中点的厚度处的范围是在约35微米到约100微米之间。关于低压力涂层轮廓和高压力涂层轮廓，在许多环境中，这些叶轮的远端（即，进口远端和出口远端）经历与邻近于低或高压力中点的位置相比更大的侵蚀性磨损。因此，该涂层在邻近于这些远端处的厚度增加提供了增加闭式叶轮有效寿命的性能益处。因此，考虑到了该涂层在该进口远端处的最大进口厚度和该涂层在该出口远端处的最大出口厚度将大于该涂层在低或高压力中点处的厚度。

此外，当该涂层方案具有无可视瑕疵或剥落或暴露的基底表面的一个表面时是有益的。当该涂层方案的视觉外观具有一致的颜色时也是有益的。

如从以上实施例中可以认识到，低压力涂层轮廓和高压力涂层轮廓可以是基本上同样的，具有相同的厚度。此外，存在以下认识，即，低压力涂层轮廓和高压力涂层轮廓可以是基本上相同的，但是最大与最小涂层厚度之间的变化程度可以是不同的。在图4和图4A的实施例的情况下，低压力侧表面66’上的涂层100’的涂层厚度的改变是小于高压力侧表面68’上的涂层101’的厚度的改变。应该存在以下认识，即，在其他例子中，低压力侧表面66’上的涂层100’的涂层厚度的改变可以大于该高压力侧表面68’上涂层101’的厚度的改变。

该涂层方案的其他有益的物理特性是：大于70Kg的粘附力，使用洛氏压痕粘附强度；大于约0.05的韧度，如以硬度（GPa）/弹性模量（GPa）之比来衡量的；弹性，使得在该基底的弹性变形区域上无可见胀裂；耐磨损性，使用ASTM G65-04（2010）[“使用干砂/橡胶轮装置测量磨蚀的标准试验方法（Standard Test Method forMeasuring Abrasion Using the Dry Sand/Rubber Wheel Apparatus）”]试验，其中耐磨损性是大于未经涂覆的基底的5倍；腐蚀耐受性，例如是耐酸、硫化物和盐水溶液的；侵蚀耐受性，使用ASTM G76-07[“使用气体喷射通过固体颗粒冲击进行侵蚀试验的标准试验方法（Standard Test Method for Conducting Erosion Tests by SolidParticle Impingement Using Gas Jets）”]试验，这样在低冲击角度例如20°入射角下耐受性是未经涂覆的基底侵蚀耐受性的至少1.5-2倍；硬度，使得该涂层必须具有大于约1100HV的硬度；并且该叶片基底的硬度在该涂层的整个施加过程中必须不被减少超过4HRC。

一种适合的技术是等离子体增强的磁控溅射（PEMS）法。这种PEMS法被示出且描述在了授予Wei等人的标题为“耐侵蚀性涂层（EROSION RESISTANT COATINGS）”的美国专利申请公开号US2009/0214787A1中。此外，该PEMS法被示出且描述在了Wei等人在表面与涂层技术（Surface&Coatings Technology）2006年201卷第4453-4459页的文章“沉积厚的氮化物和碳氮化物用于砂石侵蚀保护（Deposition of thick nitrides and carbonitrides for sand erosionprotection）”中。

另一种适合的方法被示出在了授予Holzl等人的标题为“含a15结构的钨合金和其制造方法（TUNGSTEN ALLOYS CONTAINING A15STRUCTURE AND METHOD FOR MAKING SAME）”的美国专利号4,427,445中。

用于施加该涂层方案的方法在不大于约600°C的温度下操作。作为一个替代方案，用于施加该涂层方案的方法在不大于约550°C的温度下操作。

以下列出了本发明的具体实施例。

关于实例1，经涂覆的物品包括一种铸造不锈钢闭式叶轮，其有效直径是约8英寸（20厘米）并且它具有一系列五个叶片，其中每个叶片具有的有效弧长度是约6.2英寸（16厘米）。这种闭式叶轮通过使用低温CVD技术而被涂覆有一种硬的但韧性的涂层，该涂层包括碳化钨和钨。该低温CVD技术包括以下基础步骤：将几微米的镍金属施加到该铁基的基底上、在一个真空中将该部件加热到约500°C-520°C、使经加热的气态反应产物流经该部件上方、然后在一种惰性气氛中冷却到室温。

关于实例1，所得到的涂层沿着每个叶片在相似距离处具有一致的涂层厚度，如从该叶片的进口远端测量的。沿着一个叶片的高压力侧的涂层厚度变化显示出在靠近端点处具有约60微米的最大涂层厚度，其中在靠近中点处具有约20微米的最小涂层厚度。

关于实例2，经涂覆的物品包括一种铸造不锈钢闭式叶轮，其有效直径是约8英寸（20厘米）并且它具有一系列五个叶片，其中每个叶片具有的有效弧长度是约6.2英寸（16厘米）。使用如以上说明的相同的低温CVD技术但是在一个单独的批次中来对这个闭式叶轮涂覆一个硬的但韧性的涂层。

关于实例2，所得到的涂层沿着每个叶片在类似的距离处具有一致的涂层厚度，如从该叶片的进口远端测量的。沿着该叶片的高压侧的厚度变化显示出与这些进口与出口端相比，更靠近中点处具有约百分之十四（14%）的最小涂层厚度。在这个叶片的低压力侧，该涂层厚度在中点处与在这些进口和出口端处相比变化了百分之五十（50%）。

在以上说明中，无论是对于该叶片的低压力侧还是高压力侧而言，最小涂层厚度是相对于该最大进口厚度和该最大出口厚度的涂层厚度来表述的，其中这些最大厚度是相等的或者大致相等的。应该理解的是，在一些例子中，最小涂层厚度可以相对于这些最大涂层厚度中的任一个来进行限定。因此，在一个范围内考虑到了，最小低压力厚度的范围是出口远端处的最大低压力出口厚度或者进口远端处最大低压力进口厚度中任一者的约0.085与约0.8之间；并且最小高压力厚度的范围可以是出口远端处的最大高压力出口厚度或者进口远端处的最大高压力进口厚度中任一者的约0.085与约0.8之间。

清楚的是，本发明提供了一种涂层方案，该涂层方案改进了闭式叶轮的经涂覆的叶片的侵蚀耐受性和腐蚀耐受性，而没有负面地影响该闭式叶轮的机械性能。

进一步清楚的是，本发明提供了一种处理一个部件例如闭式叶轮以便改进其有效寿命的方式。清楚的是，本发明提供了一种处理一个部件例如闭式叶轮以便改进其有效寿命的方式，尤其是当需要保护的区域是难以达到的和/或要求紧密的尺寸公差的时候。

清楚的是本发明提供了在一种闭式叶轮（并且尤其是一种闭式叶轮的叶片）上的一种具有优异粘附性的涂层。清楚的是，本发明提供了在一种闭式叶轮（并且尤其是一种闭式叶轮的叶片）上的一种涂层，其中该涂层方案是以冶金学方式粘结到该叶片基底的表面上的。清楚的是，本发明提供了在一种闭式叶轮（并且尤其是一种闭式叶轮的叶片）上的一种涂层，该涂层不具有非故意的涂层厚度变化。

还清楚的是，本发明提供了在一种闭式叶轮（并且尤其是该闭式叶轮的叶片）上的一种涂层，该涂层并不需要高热量来施加涂层并且因此不扭曲这些部件的几何形状，这些部件包括该闭式叶轮的这些叶片。清楚的是，本发明提供了处理一个部件例如闭式叶轮的一种方式，而无需使用更高的沉积温度，例如使用典型的CVD和PVD技术时存在的。

清楚的是，本发明提供了一种处理一个部件例如闭式叶轮（并且尤其是其叶片）的方式，这样该涂层可以施加到难以接触的区域，这些区域通过直视性技术进行涂覆是不可获得的。

清楚的是，本发明提供了在一种闭式叶轮（并且尤其是该闭式叶轮的叶片）上的一种涂层，该涂层展示了足够的厚度，例如，至少约35微米。

在此指明的这些专利以及其他文献通过引用结合在此。通过考虑本说明书或通过实施在此披露的发明，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员将是清楚的。本说明书和这些实例旨在仅是说明性的而无意限制本发明的范围。本发明的真实范围和精神是由以下的权利要求表明的。

Claims (24)

1.一种闭式叶轮（40），包括：

一个基础覆盖物（42），该基础覆盖物具有一个基础内部表面（44）；

一个第二覆盖物（52）；

在该基础内部表面（44）上的一个叶片（61，61’），该叶片（61，61’）具有总体上弧形的形状并且具有一个进口远端（62，62’）以及一个出口远端（64，64’）；

该叶片（61，61’）具有一个低压力侧表面（66，66’），该低压力侧表面（66，66’）在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间具有一个低压力长度（72，72’）、并且在该低压力长度（72，72’）上大致在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间的中间位置具有一个低压力中点（74，74’）；

在该低压力侧表面（66，66’）上的一个硬质低压力涂层（100，100’），该硬质低压力涂层（100，100’）在该低压力中点（74，74’）处具有一个最小低压力涂层厚度（102，102’），该硬质低压力涂层（100，100’）在该出口远端（64，64’）处具有一个最大低压力出口涂层厚度（104，104’），并且该硬质低压力涂层（100，100’）在该进口远端（62，62’）处具有一个最大低压力进口涂层厚度（106，106’）；

该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）中任一个的约0.085与约0.8之间；

该叶片（61，61’）具有一个高压力侧表面（68，68’），该高压力侧表面（68，68’）在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间具有一个高压力长度（120，140）、并且在该高压力长度（120，140）上大致在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间的中间位置具有一个高压力中点（122，142）；

在该高压力侧表面（68，68’）上的一个硬质高压力涂层（101，101’），该硬质高压力涂层（101，101’）在该高压力中点（122，142）处具有一个最小高压力涂层厚度（124，144），该硬质高压力涂层（101，101’）在该出口远端（64，64’）处具有一个最大高压力出口涂层厚度（126，146），并且该硬质高压力涂层（101，101’）在该进口远端（62，62’）处具有一个最大高压力进口涂层厚度（128，148）；并且

该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口涂层厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口涂层厚度（128，148）中任一个的约0.085与约0.8之间。

2.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）是约等于该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）；并且该最大高压力出口涂层厚度（126，146）是约等于该最大高压力进口涂层厚度（128，148）。

3.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）是等于该最大高压力出口涂层厚度（126，146）；并且该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）是等于该最大高压力进口涂层厚度（128，148）。

4.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）是大于该最大高压力进口涂层厚度（128，148）；并且该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）是大于该最大高压力出口涂层厚度（126，146）。

5.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）不及该最大高压力进口涂层厚度（128，148）那样厚；并且该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）不及该最大高压力出口涂层厚度（126，146）那样厚。

6.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）中任一者的约0.15与约0.60之间；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口涂层厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口涂层厚度（128，148）中任一者的约0.15与约0.60之间。

7.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口厚度（106，106’）中任一者的约0.40与约0.55之间；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口厚度（128，148）中任一者的约0.40与约0.55之间。

8.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口厚度（106，106’）中任一者的约0.30与约0.40之间；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围可以是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口厚度（128，148）中任一者的约0.30与约0.40之间。

9.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口厚度（106，106’）中任一者的约0.30与约0.60之间；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口厚度（128，148）中任一者的约0.085与约0.20之间。

10.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）是等于该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口厚度（106，106’）中任一者的约0.50；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）是等于该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口厚度（128，148）中任一者的约0.14。

11.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）是等于该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口厚度（106，106’）中任一者的约0.33；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）是等于该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处最大高压力进口厚度（128，148）中任一者的约0.33。

12.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该基础覆盖物（42）进一步包括一个基础外部表面（46），该第二覆盖物（52）具有一个第二内部表面（54）和一个第二外部表面（56）。

13.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是在约35微米与约100微米之间，并且该最小高压力涂层厚度（124，126）的范围是在约35微米与约100微米之间。

14.根据权利要求1所述的闭式叶轮（40），其中，该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）的范围是在约35微米与约135微米之间，该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）的范围是在约35微米与约135微米之间，该最大高压力出口涂层厚度（126，146）的范围是在约35微米与约135微米之间，并且该最大高压力进口涂层厚度（128，148）的范围是在约35微米与约135微米之间。

15.一种经涂覆的叶轮叶片（60，60’），包括：

一个叶片基底（61，61’）以及一个硬质涂层（100，100’，101，101’）；

该叶片（61，61’）为总体上弧形的形状并且具有一个进口远端（62，62’）以及一个出口远端（64，64’）；

该叶片（61，61’）具有一个低压力侧表面（66，66’），该低压力侧表面（66，66’）在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间具有一个低压力长度（72，72’）、并且在该低压力长度（72，72’）上大致在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间的中间位置具有一个低压力中点（74，74’）；

在该低压力侧表面（66，66’）上的一个硬质低压力涂层（100，100’），该硬质低压力涂层（100，100’）在该低压力中点（74，74’）处具有一个最小低压力涂层厚度（102，102’），该硬质低压力涂层（100，100’）在该出口远端（64，64’）处具有一个最大低压力出口涂层厚度（104，104’），并且该硬质低压力涂层（100，100’）在该进口远端（62，62’）处具有一个最大低压力进口涂层厚度（106，106’）；

该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）中任一个约0.085与约0.8之间；

该叶片（61，61’）具有一个高压力侧表面（68，68’），该高压力侧表面（68，68’）在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间具有一个高压力长度（120，140）、并且在该高压力长度（120，140）上大致在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间的中间位置具有一个高压力中点（122，142）；

在该高压力侧表面（68，68’）上的一个硬质高压力涂层（101，101’），该硬质高压力涂层（101，101’）在该高压力中点（122，142）处具有一个最小高压力涂层厚度（124，144），该硬质高压力涂层（101，101’）在该出口远端（64，64’）处具有一个最大高压力出口涂层厚度（126，146），并且该硬质高压力涂层（101，101’）在该进口远端（62，62’）处具有一个最大高压力进口涂层厚度（128，148）；并且

该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口涂层厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口涂层厚度（128，148）中任一个的约0.085与约0.8之间。

16.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）是约等于该最大低压力进口厚度（106，106’），并且该最大高压力出口涂层厚度（126，146）是约等于该最大高压力进口厚度（128，148）。

17.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）是等于该最大高压力出口涂层厚度（126，146）；并且该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）是等于该最大高压力进口涂层厚度（128，148）。

18.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最大低压力涂覆进口厚度（106，106’）是大于该最大高压力进口涂层厚度（128，148）；并且该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）是大于该最大高压力出口涂层厚度（126，146）。

19.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）不及该最大高压力进口涂层厚度（128，148）那样厚；并且该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）不及该最大高压力出口涂层厚度（126，146）那样厚。

20.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）中任一者的约0.40与约0.55之间；并且该最小高压力厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口涂层厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口涂层厚度（128，148）中任一者的约0.40与约0.55之间。

21.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）中任一者的约0.30与约0.60之间；并且该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口涂层厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口涂层厚度（128，148）中任一者的约0.085与约0.20之间。

22.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是在约35微米与约100微米之间，并且该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是在约35微米与约100微米之间。

23.根据权利要求15所述的经涂覆的叶轮叶片（60，60’），其中，该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）的范围是在约35微米与约135微米之间，该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）的范围是在约35微米与约135微米之间，该最大高压力出口涂层厚度（126，146）的范围是在约35微米与约135微米之间，并且该最大高压力进口涂层厚度（128，148）的范围是在约35微米与约135微米之间。

24.一种泵（20），包括：

一个泵壳体（22），该泵壳体具有一个进口（24）和一个出口（26）；

在该泵壳体（22）内的一个闭式叶轮（40），其中该闭式叶轮（40）包括：

一个基础覆盖物（42），该基础覆盖物具有一个基础内部表面（44）；

一个第二覆盖物（52）；

在该基础内部表面（44）上的一个叶片（61，61’），该叶片（61，61’）为总体上弧形的形状并且具有一个进口远端（62，62’）以及一个出口远端（64，64’）；

该叶片（61，61’）具有一个低压力侧表面（66，66’），该低压力侧表面（66，66’）在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间具有一个低压力长度（72，72’）、并且在该低压力长度（72，72’）上大致在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间的中间位置具有一个低压力中点（74，74’）；

在该低压力侧表面（66，66’）上的一个硬质低压力涂层（100，100’），该硬质低压力涂层（100，100’）在该低压力中点（74，74’）处具有一个最小低压力涂层厚度（102，102’），该硬质低压力涂层（100，100’）在该出口远端（64，64’）处具有一个最大低压力出口涂层厚度（104，104’），并且该硬质低压力涂层（100，100’）在该进口远端（62，62’）处具有一个最大低压力进口涂层厚度（106，106’）；

该最小低压力涂层厚度（102，102’）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大低压力出口涂层厚度（104，104’）或者该进口远端（62，62’）处的该最大低压力进口涂层厚度（106，106’）中任一个的约0.085与约0.8之间；

该叶片（61，61’）具有一个高压力侧表面（68，68’），该高压力侧表面（68，68’）在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间具有一个高压力长度（120，140）、并且在该高压力长度（120，140）上大致在该进口远端（62，62’）与该出口远端（64，64’）之间的中间位置具有一个高压力中点（122，142）；

在该高压力侧表面（68，68’）上的一个硬质高压力涂层（101，101’），该硬质高压力涂层（101，101’）在该高压力中点（122，142）处具有一个最小高压力涂层厚度（124，144），该硬质高压力涂层（101，101’）在该出口远端（64，64’）处具有一个最大高压力出口涂层厚度（126，146），并且该硬质高压力涂层（101，101’）在该进口远端（62，62’）处具有一个最大高压力进口涂层厚度（128，148）；并且

该最小高压力涂层厚度（124，144）的范围是该出口远端（64，64’）处的该最大高压力出口涂层厚度（126，146）或者该进口远端（62，62’）处的该最大高压力进口涂层厚度（128，148）中任一个的约0.085与约0.8之间。

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