CZ315797A3

CZ315797A3 - Protikorozní a protierozní ochranný povlak pro součástky vystavované vysokým teplotám

Info

Publication number: CZ315797A3
Application number: CZ973157A
Authority: CZ
Inventors: Wolfram Beele
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1998-03-18
Also published as: EP0820535B1; US5740515A; DE69615012D1; DE69615012T2; IN187892B; KR19980703619A; ES2162048T3; UA48169C2; EP0820535A1; CN1180126C; RU2167220C2; WO1996031636A1; JP3464003B2; DK0820535T3; CN1185183A; JPH11506500A

Description

(57) Anotace:

Výrobek, který je vystaven eroznímu a koroznímu ataku v prostředí vysokých teplot je tvořen podkladem, vyrobeným z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu a ochranným silicidovým povlakem naneseným na podkladu / 1 / . Mezi vysoce legovanou slitinou a silicidovou vrstvou může být vložena tepelná bariérová vrstva /2/ z keramického materiálu, a mezi keramickým materiálem a podkladem, tvořeným vysoce legovanou slitinou, může být umístěna MCrAlY vrstva /4/. Silici dový podlak /6/ je výhodně tvořen M0SÍ2.

3iri~ ‘if• · ·· · ·· ·····« ·· ♦ · · · ·· · ···· ··· ·· ·· ·· ··· ·· ·· ·

Protikorozní a protierozní ochranný povlak pro součástky vystavované vysokým teplotám

Oblast techniky

Vynález se týká výrobku a způsobu ochrany tohoto výrobku proti eroznímu a koroznímu ataku, zejména v prostředí vysokých teplot.

Dosavadní stav techniky

Patent US 4,055,705 (Stecura a kol.); 4,321,310 (Ulion a kol.) a 4,321,311 (Strangman) popisují potahové systémy, které opatřují součástky plynové turbíny vyrobené z niklu nebo vysoce legovaných slitin na bázi kobaltu, ochranným povlakem. Popsaný systém zahrnuje tepelnou bariérovou vrstvu vyrobenou z keramického materiálu, který má sloupkovitě zrnitou strukturu. Tato vrstva spočívá na pojivové vrstvě nebo-li pojivovém povlaku, který se vlastně nachází na podkladu a spojuje tepelnou bariérou vrstvu s tímto podkladem. Pojivová vrstva nebo-li pojivový podklad je vyrobena ze slitiny typu MCrAlY, konkrétně ze slitiny obsahující chrom, hliník a kov vzácné zeminy, například ytrium, v bázi obsahující alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující železo, kobalt a nikl. Ve slitině tohoto typu mohou být rovněž přítomny další prvky, jejichž příklady jsou uvedeny níže. Důležitým znakem pojivové vrstvy je to, že tenká vrstva oxidu hlinitého, vytvořená na slitině MCrAlY kotví tepelnou bariérovou vrstvu.

Patent US 5,238,752 (Duderstadt a kol.) popisuje potahový systém pro součásti plynové turbíny, který rovněž zahrnuje keramickou tepelnou bariérovou vrstvu a pojivovou vrstvu nebo-li pojivový povlak, pojící tepelnou bariérovou vrstvu s podkladem. Pojivová vrstva je vyrobena z intermetalické aluminidové sloučeniny. V tomto případě zde existuje rovněž tenká vrstva oxidu hlinitého, jejímž cílem je ukotvit tepelnou bariérovou vrstvu.

Patent US 5,262,245 (Ulion a kol.) popisuje zjednodušení potahových systémů, které opatřují součástky plynové turbíny tepelnými bariérovými vrstvami a současně eliminují potřebu pojivové vrstvy. Tato přihláška popisuje kompozici pro vysoce legovanou slitinu, kterou lze použít jako podklad součástky plynové turbíny a která vytvoří v důsledku vhodného ošetření na svých vnějších površích vrstvu oxidu hlinitého. Tato vrstva se potom použije pro ukotvení keramické tepelné bariérové vrstvy přímo na povrchu a tím se eliminuje potřeba speciální pojivové vrstvy, která by se měla vložit mezi podklad a tepelnou bariérovou vrstvu.

Patent US 5,087,477 (Giggins a kol.) ukazuje způsob aplikace keramické tepelné bariérové vrstvy na součástku keramické turbíny pokovováním srážením kovových par. Tento způsob zahrnuje odpaření sloučenin, tvořících tepelnou bariérovou vrstvu, proudem elektronů a vytvořením atmosféry, mající kontrolovaný obsah • · · kyslíku okolo součástky, na níž má bariérová vrstva aplikována.

být tepelná

Patenty US 5,154,885; 5,268,238; 5,273,712 a

5,401,307 (Czech a kol.) popisuje výhodné potahové systémy pro součástky plynové turbíny, obsahující ochranné povlaky tvořené slitinami MCrAlY. Tyto MCrAlY slitiny mají pečlivě vyvážená složení, která poskytují výjimečně dobrou odolnost proti korozi a oxidaci a stejně tak výjimečně dobrou slučitelnost (mechanickou, chemickou) s vysoce legovanými slitinami, použitými pro výrobu podkladů. Základ MCrAlY slitin tvoří nikl a/nebo kobalt. Rovněž jsou zde diskutovány další prvky, zejména křemík a rhenium. Ukázalo se, že zejména rhenium je velmi výhodným aditivem. Rovněž se ukázalo, že všechny MCrAlY slitiny jsou velmi vhodné jako pojivové vrstvy pro ukotvení tepelných bariérových povlaků, zejména v rámci níže popsaného vynálezu.

V publikaci, jejímž autorem je W. Dienst a jejíž název zní „Hochtemperaturwerkstoffe (vysokoteplotní materiály), Werkstofftechnische verlagesellschaft mbH, Karlsruhe, DE, 1978, v publikaci je uveden odkaz na antioxidační povlaky pro vysokoteplotní slitiny; viz kapitola 6, str. 92. Pro slitiny niklu nebo kobaltu by měly být použity zejména aluminidové povlaky a pro slitiny wolframu, molybdenu, niobu nebo tantalu by se měly použit silicidové povlaky. Silicidové povlaky mohou obsahovat v podstatě WSi₂, MoSi₂ nebo VSi₂; (Cr, Ti, Nb)Si₂; (Cr, Ti, Ta)Si₂ a jsou použitelné zejména pro niobové a tantalové slitiny. Silicidový povlak lze aplikovat cementováním v prášku a následnou difúzní temperací.

• · · ·

Výrobek, jakým je například součástka plynové turbíny, který je vystaven koroznímu ataku za zvýšených teplot (včetně ataku oxidačních materiálů a dalších agresivních chemikálií), jak je široce diskutováno v dosavadním stavu techniky, je rovněž často vystaven eroznímu ataku. To platí zejména pro součástku plynové turbíny, která je vystavena působení proudu horkých plynů, který může unášet pevné částice, například částice popela dispergované v tomto proudu, jež mohou erozí působit na zmíněnou součástku plynové turbíny.

Kovový ochranný povlak je při diskutovaných teplotách poměrně dobře ohebný a neměl by být poškoditelný tímto erozním atakem. Pokud na tento ochranný povlak narazí částice, potom se přilepí k povlaku, který se tímto může deformovat, ale ne ve smyslu, že by došlo k jeho zlomení nebo odpadnutí od podkladu.

U keramické tepelné bariérové vrstvy, tvořící povrch součástky plynové turbíny je situace zcela odlišná a tato vrstva může být vystavena eroznímu ataku. Pokud se vezme v úvahu křehkost keramického materiálu dá se, v případě, že částice proudící společně s proudem horkých spalin podél této součástky a dopadnou nebo narazí na keramickou vrstvu, předpokládat, že se tato vrstva zlomí nebo rozdrobí.

Zvýšený erozní atak se dá nejpravděpodobněji očekávat v místech povrchu dané součástky, označovaných dále jako „kritická místa, která jsou více či méně vystavena kolmému proudění horkých spalin. U proudnicové komponenty plynové turbíny, která zahrnuje úchytnou část, která se použije k fixaci této součástky ·· a proudnicovou část, která bude vystavena působeni proudu horkých spalin procházejících horkou turbinou, lze za kritické místo označit náběžnou hranu proudnicové části, přičemž tato náběžná hrana je definována proudem plynu, proudícím podél dané součástky.

Erozní atak, jak zde byl popsán, nebyl dosud techniky, pracujícími v dané oblasti zcela popsán a komentován. Známé prostředky, které by mohly eventuelně zabránit vzniku erozního problému pouze zabraňují kontaminaci proudu horkých spalin částicemi, což nejen že klade přísné požadavky na čistotu paliv, které lze v plynové turbíně použít, ale rovněž vyžaduje, aby veškeré keramické materiály, které mají být instalovány do plynové turbíny eventuelně pro výrobu tepelného štítu spalovací jednotky, byly pečlivě zvoleny a aby pro výrobu těchto součástí nebyl použit typ, který by nežádoucí měrou uvolňoval částice. Alternativně by se mohly keramické tepelné bariérové vrstvy nacházet pouze mimo kritická místa zmíněných součástek.

Avšak to by znamenalo, že by kritická místa byla chráněna pouze kovovými povlaky, které by zase v důsledku absence tepelného štítu vyžadovaly zvýšené chlazení a potenciál keramických bariérových povrchů by nebyl zcela využit.

Dalším nedostatkem známého stavu techniky se zdá být to, že potenciál známých potahových systémů, pokud jde o tepelnou kapacitu, by se mohl brzy vyčerpat z pohledu rostoucích požadavků na zlepšení tepelné účinnosti motorů tepelných turbín, které zase vyžadují zvýšení teploty, při které proud horkých plynů vstupuje do plynové turbiny. Proto přetrvává potřeba navrhnout ochranné potahové systémy, které by nabízely ochranu proti korozi a stejně tak i proti erozi při teplotách, které jsou přijatelné pouze pro keramické tepelné bariérové potahy. Takové nové ochranné potahové systémy nezbytně nevyžadují zabudování keramických vrstev zejména v případě, kdy se očekává, že tepelné zatížení nebude příliš vysoké nebo v případě, kdy se použijí podklady, mající dostatečně vysokou tepelnou kapacitu. Takovými výhodnými podklady by mohly být keramické podklady.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je poskytnutí protierozního a protikorozního ochranného povlaku pro vysokoteplotní komponentu a způsob ochrany této komponenty, který překonává již zmíněné nevýhody známých zařízení a způsobů tohoto typu. Nový ochranný povlak musí být při diskutovaných zvýšených teplotách dostatečně ohebný a tak chránit pod ním ležící strukturu proti erozi včetně poškození způsobených nárazem částic a musí být dostatečně odolný proti korozi, aby odolával v průběhu delších časových period veškerým korozím. Nový povlak musí dále vykazovat vlastnosti, například koeficient tepelné roztažnosti a další mechanické a chemické vlastnosti, které ho dělají maximálně slučitelným s pod ním ležícími strukturami a zejména s diskutovanými vysoce legovanými slitinami.

Předmětem vynálezu je tedy výrobek, který je vystaven eroznímu a koroznímu ataku a který obsahuje • ·

podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu a silicidový povlak, nanesený na tomto podkladu.

Předmětem vynálezu je rovněž silicidový povlak obsahující MoSi₂ výhodně jako základní složku nebo je M0SÍ2 zcela tvořen.

Výrobkem podle vynálezu je proudnicová součástka plynové turbíny, která má proudnicovou část a fixační část. Proudnicová část je definována jako část, která je vystavena působení proudu vzduchu, proudícího podél výrobku v průběhu provozu, přičemž tato část má náběžnou hranu a odtokovou hranu, které jsou definovány proudem plynu, proudícím podél těchto hran a která má konvexní sací stranu a konkávní přetlakovou stranu, které společně spojují uvedenou náběžnou hranu s uvedenou odtokovou hranou. Proudnicová část má svou náběžnou hranu definovánu svou orientací v proudu plynu a silicidový povlak je výhodně nanesen tak, že překrývá kritické místo na proudnici zahrnující náběžnou hranu.

Proudnicová část má rovněž odtokovou hranu, definovanou její orientací v proudu plynů, přičemž silicidový povlak je výhodně nanesen tak, že překrývá kritické místo na přetlakové straně proudnice, přilehlé k odtokové hraně.

Proudnicová část má kritické místo, které je vystaveno eroznímu ataku částic, obsažených v proudu plynu. Podle dalšího znaku vynálezu se silicidový povlak nanese tak, že překrývá zmíněné kritické místo.

Předmětem vynálezu je rovněž výrobek, který je vystaven eroznímu a koroznímu ataku a který obsahuje:

podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu; tepelnou bariérovou vrstvou, nanesenou na podkladu, přičemž tato vrstva má danou pružnost; a ochranný povlak, nenesený na tepelné bariérové vrstvě, který má vyšší pružnost, než je pružnost tepelné bariérové vrstvy. Zatímco vystavení tepelné bariérové vrstvy (t j . keramické vrstvy), jejíž pružnost je při uvažovaných teplotách příliš nízká, působení proudu plynu vede v případě narážení pevných částic na danou součástku k odlamování a erozi, vyšší ohebnost ochranného povlaku vede za stejných podmínek k zachycení dané částice a k zabránění jakémukoliv dalšímu poškození.

Jak již bylo uvedeno, ochranným povlakem je silicidový povlak, který může zahrnovat MoSi₂ nebo může být MoSi₂ v podstatě tvořen.

Tepelná bariérová vrstva, podle vynálezu, obsahuje keramický materiál jako základní stavební složku, přičemž tento keramický materiál má výhodně sloupcovitě zrnitou strukturu.

Výrobek podle vynálezu zahrnuje pojivovou vrstvu vloženou mezi tepelnou bariérovou vrstvou podkladem a spojuje tepelnou bariérovou vrstvu s tímto podkladem.

Předmětem vynálezu je rovněž pojivová vrstva obsahující materiál zvolený ze skupiny zahrnující intermetalické aluminidové sloučeniny a MCrAlY slitiny.

Dalším předmětem vynálezu je způsob ochrany výrobku, majícího podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu, proti koroznímu a eroznímu ataku. Tento způsob zahrnuje potažení

podkladu, vyrobeného z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu, silicidovým povlakem.

Ještě dalším předmětem vynálezu je způsob, při kterém se potahováni podkladu provádí rozstřikováním za tepla.

Ještě dalším předmětem vynálezu je způsob, při kterém se potahování podkladu provádí pokovováním srážením kovových par.

Ještě dalším předmětem vynálezu je způsob ochrany výrobku, majícího podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu, proti koroznímu a eroznímu ataku. Tento způsob zahrnuje: nanesení tepelné bariérové vrstvy na podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu, přičemž tato tepelně bariérová vrstva má danou ohebnost; a potažení tepelné bariérové vrstvy ochranným povlakem, přičemž tento ochranný povlak má vyšší ohebnost, než je daná ohebnost tepelné bariérové vrstvy.

Tepelnou bariérovou vrstvu lze na podklad nanášet rozstřikováním za tepla, atmosférickým rozstřikováním plazmy nebo pokovováním srážením kovových par, přičemž způsob, který se bude aplikovat, se zvolí na základě specifikace tepelné bariérové vrstvy a znalostí odborníků v daném oboru.

Předmětem vynálezu je dále způsob, který zahrnuje nanesení pojivové vrstvy na podklad, přičemž tento krok předchází nanesení tepelné bariérové vrstvy.

Předmětem vynálezu je konečně způsob ochrany výrobku, majícího podklad vyrobený z niklu nebo vysoce • · · ···· « ····· · · · · • 9 9 · · * · · · • · · · · · · • a ·· · · · · · ·» » legované slitiny na bázi kobaltu, který má na sobě nanesen poškozený silicidový povlak, proti koroznímu a eroznímu ataku, přičemž tento způsob zahrnuje potažení výrobku novým silicidovým povlakem.

I když je zde vynález popsán a podrobněji objasněn na jediném provedení protierozního a protikorozního povlaku pro vysoce tepelně namáhané součástky a způsobu ochrany takových součástek, je zřejmé, že se neomezuje na konkrétně popsané detaily a že je možné provést různé modifikace a strukturální změny bez toho, že by se vybočilo z rozsahu vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Nicméně konstrukce vynálezu společně s jeho dalšími znaky a výhodami bude nejlépe zřejmá z následujícího popisu specifického provedení a doprovodných obrázků.

Stručný popis obrázků
Obr	. 1 znázorňuje	řezný pohled na	součástku
tvořenou	podkladem a	ochranným potahovým	systémem,

jehož součástí je silicidový potah, přičemž tento řez je veden rovinou I-I znázorněnou na obrázku 2;

obr. 2 znázorňuje perspektivní pohled na proudnicovou součástku plynové turbíny, obsahující podklad a ochranný potahový systém znázorněný na obr. 1;

obr. 3 znázorňuje stejným způsobem jako obr. 1 alternativní provedení součástky; a ί

obr. 4 znázorňuje podobný pohled na ještě další provedeni.

Pokud jde o podrobnější popis obrázků, obr. 1 znázorňuje podklad jL výrobku, zejména součástky plynové turbíny, který je za provozu vystaven velkému tepelnému zatížení a současně koroznímu a eroznímu ataku. Podklad _1 je vyroben z materiálu, který tomuto podkladu poskytuje pevnost a strukturní stabilitu v případě, že je vystaven silnému tepelnému zatížení a případně dalšímu mechanickému zatížení způsobenému například odstředivými silami. Běžným materiálem, používaným pro tyto účely u plynových turbínových motorů, je nikl nebo vysoce legovaná slitina na bázi kobaltu.

Za účelem omezení tepelného zatížení, působícího na podklad _1, se na tento podklad nanáší tepelná bariérová vrstva 2^. Tepelná bariérová vrstva 2_ je vyrobena ze sloupcovitě zrnitého keramického materiálu, zejména z materiálu, který obsahuje v podstatě stabilizované nebo částečně stabilizované zirkonium.

Tepelná bariérová vrstva 2 je ukotvena k podkladu 1_ pomocí mezilehlé vrstvy 3.

vyrobí potažením podkladu 1 tvořena MCrAlY slitinou i popsanou v jednom z

US 5,154,885; 5,268,238;

(Czech a kol.). Na MCrAlY

Tato mezilehlá vrstva 3 se
MCrAlY vrstvou 4,	která je
výhodně MCrAlY	slitinou
výše zmíněných	patentů
5,273,712; a	5,401,307
vrstvě 4 se vytvoří tenká

vrstva 5 oxidu hlinitého. Tato vrstva 5 oxidu hlinitého slouží jako ukotvení pro tepelnou bariérovou vrstvu 2.

Na tepelnou bariérovou vrstvu 2 je nanesen silicidový povlak 6. Tento silicidový povlak 6 má při teplotách vyšších než 900°C ohebnost, která je

podstatně vyšší, než ohebnost keramického materiálu tvořícího tepelnou bariérovou vrstvu 2 a je tedy mnohem vhodnější pro odolávání eroznímu ataku, než keramický materiál. Veškeré pevné částice suspendované v proudu plynu, proudícím okolo zmíněné součástky a narážejícím na silicidový povlak 6 se zastaví a zachytí v tomto povlaku, případně způsobí lehkou deformaci tohoto silicidového povlaku 6, ale nejpravděpodobněji nezpůsobí jeho zlomení nebo rozdrobení. Vzhledem k tomu, že tento silicidový povlak 6 je chemicky inertní do vysokého stupně odolává rovněž koroznímu ataku při vysokých teplotách a poskytuje tedy výbornou ochranu pro tepelnou bariérovou vrstvu 2. Tepelná bariérová vrstva 2, zkombinovaná se silicidovým povlakem 6, poskytuje podkladu _1 trojitou ochranu, jmenovitě ochranu proti koroznímu a eroznímu ataku a stejně tak ochranu proti vysokému tepelnému zatížení.

Silicidový povlak 6 se vyrábí zejména z kovového silicidu, například ze sloučeniny jakou je MnSÍ2, M0SÍ2 nebo WSi₂. Silicidový povlak je výhodně vyroben ze sloučeniny MoSi₂. Tato sloučenina se aplikuje zejména rozstřikováním za tepla a nebo fyzikálním pokovováním srážením kovových par a má koeficient tepelné roztažnosti, který se ve většině případů liší od koeficientu tepelné roztažnosti ostatních materiálů tvořících součástku pouze nepatrně (rozdíl je menší než 3 x 10~⁶/K) , takže při tepelném zatížení nezvyšuje podstatnou měrou pnutí mezi materiály. Rovněž spojení MoSi₂ s ostatními materiály je vynikající.

Pokud se vezmou v úvahu všechny tyto znaky MoSi₂poskytuje vynikající ochranu trvající alespoň po dobu odpovídající rozumně zvolené časové periodě mezi dvěma revizemi dané součástky, při kterých může být tato součástka kontrolována a v případě potřeby opatřena novým silicidovým povlakem 6.

Obr. 2 znázorňuje kompletní součástku plynové turbíny, jmenovitě proudnicovou součástku Ί_ plynové turbíny, zejména lopatku turbíny.

Součástka Ί_ má proudnicovou část která za provozu tvoří aktivní část plynového turbínového motoru a montážní část y_, pomocí které se součástka ]_ pevně přidrží na místě. Za provozu je proudnicová část Í3 vystavena působení proudu 10 horkého plynu, proudícího podél části 8_. Proudnicová část ý má náběžnou hranu 11, na které se proud 10 plynů setkává s proudnicovou částí 8_ a odtokovou hranu 12, na které tento proud 10 opouští proudnicovou část 8^. Hrany 11 a 12 jsou vzájemně spojeny konvexní sací stranou 13 a konkávní přetlakovou stranou 14 . Za provozu proud 10 plynu vyvíjí relativně vysoký tlak na přetlakovou stranu 14 a relativně nízký tlak na stranu 13, takže zvyšuje tlakový rozdíl na proudnicové části _8 a způsobuje otáčení turbíny, jejíž součástí je součástka ý. Proud 10 horkého plynu s sebou nese kyslík, který způsobuje oxidační korozivní atak, další chemikálie, které způsobují korozní atak leptáním a pevné látky ve formě částic dispergovaných v tomto proudu, které způsobují erozní atak. K erozi dochází zejména na náběžné hraně 11 proudnicové části 8^, která je definována proudem 10 plynu a na kritickém místě 15 proudnicové části 8^, které obklopuje náběžnou hranu 11 a které zahrnuje všechny proudnicové části _8 přilehlé k náběžné hraně 11, které mohou být přímo zasaženy malými částicemi unášenými proudem 10. Další kritické místo 16 se nachází na přetlakové straně 14, sousedící s odtokovou hranou 12. Za provozu je proud 10 plynu hnán tak, že sleduje obrys přetlakové strany 14 . Částicím otírajícím spolu s proudem 10 plynu danou proudnicovou část 8^ může být v důsledku odstředivé síly udělena dráha pohybu, která není odchýlena od přímého směru tolik, jako proud 10 plynu samotný a mohou tedy narážet na přetlakovou stranu 14 . K takovému narážení bude docházet nejpravděpodobněji v blízkosti odtokové hrany 12, čímž je definováno kritické místo 16 v této části proudnicové části 8_.

Silicidový povlak 6 má být aplikován na součástku 7 alespoň přes kritická místa 15 a 16 a výhodně přes celou proudnicovou část 8_.

V součástce J_ jsou provedeny chladicí kanálky 17, které snižují tepelné zatížení na tuto součástku, jež je kladeno během provozu. Nicméně je důležité, že chlazení se zpravidla provádí odčerpáním stlačeného vzduchu z plynového turbínového motoru, při kterém dojde ke zmenšení množství vzduchu dostupného pro spalování.

Protože je obecně žádoucí udržet toto množství na nízké hodnotě, je vynikající ochrana součástky včetně ochrany proti vysokému tepelnému zatížení pomocí potahového systému vysoce výhodná.

Pokud jde o obrázky 3 a 4, vrstva silicidu může být nanesena přímo na podklad. Alternativně může být ochranný povlak pro součástku tvořen pouze keramickou bariérovou vrstvou 2, která je samotná chráněna silicidovým povlakem podle vynálezu.

Vynález tedy zajišťuje potřeby zmíněné v úvodní části tohoto popisu tak, že sloučenina v potahových

systémech poskytuje trojí ochranu, jmenovitě ochranu proti korozi, erozi a nadměrnému tepelnému zatížení.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Výrobek, který je vystaven eroznímu a koroznímu ataku, vyznačený tím, že zahrnuje podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu;

tepelnou bariérovou vrstvu nanesenou na uvedeném podkladu, přičemž tato vrstva má danou ohebnost; a ochranný povlak nanesený na tepelné bariérové vrstvě, který má vyšší ohebnost, než je daná ohebnost tepelné bariérové vrstvy.

2. Výrobek podle nároku 1, vyzná č e n ý tím, že uvedeným ochranným povlakem je silicidový povlak. 3. Výrobek podle nároku 1, vyzná č e n ý

tím, že uvedený silicidový povlak obsahuje M0SÍ2.
4. Výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedený silicidový povlak je tvořen v podstatě M0SÍ2.

• ·
5. Výrobek podle některého z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že uvedená tepelná bariérová vrstva obsahuje keramický materiál.
6. Výrobek podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačený tim, že uvedená tepelná bariérová vrstva je vyrobena ze sloupcovitě zrnitého keramického materiálu.
7. Výrobek podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že obsahuje pojivovou vrstvu, uspořádanou mezi uvedenou tepelnou bariérovou vrstvou a uvedeným podkladem, která spojuje zmíněnou tepelnou bariérovou vrstvu a zmíněný podklad.
8. Výrobek podle nároku

7, tím, že uvedená pojivová vrstva je tvořena materiálem zvoleným ze skupiny zahrnuj ící intermetalické aluminidové sloučeniny a MCrAlY slitiny.
9. Výrobek některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že uvedený podklad, uvedená tepelná bariérová vrstva a uvedený ochranný povlak, tvoří proudnicovou součástku plynové turbíny obsahující proudnicovou část a montážní část, přičemž uvedená proudnicová část, která je definována jako část vystavená proudu plynu proudícímu podél výrobku v průběhu provozu, má náběžnou hranu a odtokovou hranu, které jsou definovány proudem plynu proudícím podél a má konvexní sací stranu a konkávní přetlakovou stranu, přičemž obě tyto strany spojují náběžnou hranu s odtokovou hranou.
10. Výrobek podle nároku 9, vyznačený tím, že uvedený silicidový povlak je nanesen na kritické oblasti uvedené proudnice zahrnující uvedenou náběžnou hranu tak, že je překrývá.
11. Výrobek podle nároku 9 nebo 10, vyznačený tím, že uvedený silicidový povlak je nanesen na kritickém místě uvedené přetlakové strany sousedící s uvedenou odtokovou hranou tak, že ho překrývá.
12. Výrobek podle nároků 9 až 11, vyznačený tím, že uvedená proudnicová část má kritickou oblast, která je definována jako oblast vystavená eroznímu ataku způsobenému částicemi dispergovanými v proudu plynu, přičemž uvedený silicidový povlak je nanesen na této kritické oblasti tak, že ji překrývá.
13. Způsob ochrany výrobku, který má podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu, proti koroznímu a eroznímu ataku, vyznačený tím, že zahrnuje:

• · 4 44 4 * 4 4· • 4 ··· 4 · 4 ·· · • ·· ·· «4 44 4 4 44

4444 4 4 *44 • 4 ·· 444 44 444 aplikaci tepelné bariérové vrstvy na podklad, přičemž tepelná bariérová vrstva má danou ohebnost; a potaženi tepelné bariérové vrstvy ochranným povlakem majicim relativně vyšší ohebnost, než je daná ohebnost tepelné bariérové vrstvy.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že aplikace tepelné bariérové vrstvy zahrnuje nanesení pojivové vrstvy na podklad před aplikací tepelné bariérové vrstvy.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačený tím, že potahování zahrnuje potahování tepelné bariérové vrstvy silicidovým povlakem.
16. Způsob podle jednoho z nároků 13 až 15, vyznačený tím, že zahrnuje potahování tepelné bariérové vrstvy rozstřikováním za tepla.
17. Způsob podle jednoho z nároků 13 až 15, vyznačený tím, že zahrnuje potahování tepelné bariérové vrstvy pokovováním srážením kovových par.
18. Způsob ochrany výrobku, který má podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu a poškozený silicidový povlak nanesený na zmíněném • · · • · · · • ··♦· • ·φ • φφ

Φ 9 Φ · podkladu, proti koroznímu a eroznímu ataku, značený tím, že zahrnuje potahování výrobku novým silicidovým povlakem.
19. Způsob ochrany výrobku, který má podklad vyrobený z niklu nebo vysoce legované slitiny na bázi kobaltu, tepelnou bariérovou vrstvu aplikovanou na daném podkladu, přičemž tato tepelná bariérová vrstva má danou ohebnost, a poškozený ochranný povlak nanesený na zmíněné tepelné bariérové vrstvě, vyznačený tím, že zahrnuje potahování tepelné bariérové vrstvy novým silicidovým povlakem, přičemž tento nový silicidový povlak má relativně vyšší ohebnost, než je daná ohebnost tepelné bariérové vrstvy.