CZ339997A3 - Výrobek z vysoce legované slitiny s ochranným systémem povlaku a způsob nanášení systému ochranného povlaku - Google Patents

Výrobek z vysoce legované slitiny s ochranným systémem povlaku a způsob nanášení systému ochranného povlaku Download PDF

Info

Publication number
CZ339997A3
CZ339997A3 CZ973399A CZ339997A CZ339997A3 CZ 339997 A3 CZ339997 A3 CZ 339997A3 CZ 973399 A CZ973399 A CZ 973399A CZ 339997 A CZ339997 A CZ 339997A CZ 339997 A3 CZ339997 A3 CZ 339997A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
layer
product according
substrate
anchoring
nitrogen
Prior art date
Application number
CZ973399A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ289159B6 (cs
Inventor
Wolfram Dr. Beele
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of CZ339997A3 publication Critical patent/CZ339997A3/cs
Publication of CZ289159B6 publication Critical patent/CZ289159B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/083Oxides of refractory metals or yttrium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C23C28/3215Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer at least one MCrAlX layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0676Oxynitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/081Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C23C28/3455Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12542More than one such component
    • Y10T428/12549Adjacent to each other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611Oxide-containing component
    • Y10T428/12618Plural oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Výrobek z vysoce legované slitiny s ochranným systémem povlaku a způsob nanášení systému ochranného povlaku
Oblast techniky
Tento vynález se týká výrobku z vysoce legované slitiny, který má na sobě nanesen systém ochranného povlaku s různými vrstvami.
Dosavadní stav techniky
Patentová přihláška U.S.No.4055705, připsaná Securovi a kolektivu, dále patentová přihláška U.S.No.4321310 připsaná Ulionovi a kolektivů a patentová přihláška U.S.No.4321311 připsaná Strangmanovi, tyto všechny patentové přihlášky popisují krycí systémy pro součásti plynových turbín, vyrobené z niklových vysoce legovaných slitin (superslitin), nebo z vysoce legovaných slitin na kobaltové bázi. Systém povlaku zde popsaný se skládá z teplotní bariérové vrstvy, vyrobené z keramického materiálu, který se vyznačuje sloupcovou strukturou zrn. Tato je umístěna na spojovací vrstvu, nebo spojovací povlak, který je zase umístěn na základním materiálu - substrátu, a spojuje teplotní bariérovou vrstvu se substrátem. Spojovací vrstva je vyrobena ze slitiny typu M-Cr-Al-Y, jmenovitě ze slitiny • · · · * · » » ·»·· 9 99 * · · · ·* · ··»»»* * r » * · · · ·» * » » · ·f ř · ♦ ♦ · · ’4 obsahující chrom, hliník a vzácný kov ytrium v základním materiálu, obsahujícím alespoň jeden z těchto prvku: železo, kobalt a nikl. Další prvky mohou být přítomny rovněž ve slitině typu M-Cr-Al-Y, příklady jsou uvedeny níže. Důležitým rysem spojovací vrstvy je tenká vrstva, vzniklá na slitině typu M-Cr-Al-Y a využitá pro ukotvení vrstvy teplotní bariéry. Tato vrstva může být z oxidu hlinitého, nebo z oxidu hlinitého smíšeného s oxidem chromnatým, v závislosti na složení slitiny typu M-Cr-Al-Y, a teplotě oxidačního prostředí, kde tato vrstva vzniká. Eventuálně může být vrstva oxidu hlinitého nanesena dle svého účelu, a to odděleným nanášecím procesem, jako je například PVD.
Patentová přihláška U.S.No.5238752, připsaná
Duderstadtovi a kolektivu popisuje systém povlaku pro součástky plynové turbíny, který rovněž obsahuje keramickou vrstvu teplotní bariéry a spojovací vrstvu, nebo spojovací povlak, který spojuje vrstvu teplotní bariéry se substrátem. Spojovací vrstva jé vyrobena z intermetalické hliníkové sloučeniny, obzvláště z hliníkových sloučenin niklu nebo z hliníkových sloučenin platiny. Spojovací vrstva má rovněž tenkou vrstvu z oxidu hlinitého, která slouží jako kotva pro vrstvu teplotní bariéry.
Patentová přihláška U.S.No.5262245, připsaná Ulionovi a kolektivu, popisuje výsledek úsilí zjednodušit systémy povlaků, obsahující vrstvy teplotní bariéry pro součástí plynových turbín a to vyloučením vrstvy, která by měla jinak být umístěna pod vrstvu teplotní bariéry. Až do tohoto místa je popsáno složení vysoce legované slitiny, která může být použita k vytvoření substrátu součásti plynové turbíny a která vytváří vrstvu oxidu hlinitého na svém vnějším povrchu při vhodném zpracování. Tato vrstva oxidu hlinitého je použita k ukotvení keramické vrstvy teplotní bariéry přímo na substrátu, eliminuje takto potřebu zvláštní spojovací vrstvy, která by jinak musela být vložena mezi substrát a vrstvu teplotní bariéry. Vysoce legovaná slitina se tedy skládá v podstatě z těchto prvků, udaných ve váhových procentech: 3 až 12 Cr, 3 až 10 W, 6 až 12 Ta, 4 až 7 AI, 0 až 15 Co, 0 až 3 Mo, 0 až 15 Re, 0 až 0.0020 B, 0 až 0.045 C, 0 až 0.8 Hf, 0 až 2 Nb, 0 až 1 V, 0 až 0.01 Zr, 0 až 0.07 Ti, 0 až 10 vzácných kovů, 0 až 0.1 vzácných kovových zemin včetně Sc a Y, zbytek Ni.
Patentová přihláška U.S.No.5087477, připsaná Gigginsovi mladšímu a kolektivu, popisuje způsob umísťování keramické vrstvy teplotní bariéry na součást plynové turbíny metodou odpařovacím nanášením, která se skládá z odpařování složek, které vytvářejí vrstvu teplotní bariéry, s pomocí elektronového paprsků a dále z vytváření takové atmosféry, která má řízený obsah kyslíku v místě součásti, na kterou je vrstva teplotní bariéry nanášena.
Patentová přihláška U.S.No.5154885, patentová přihláška U.S.No.5268238, patentová přihláška U.S.No.5273712, a patentová přihláška U.S.No.5401307, všechny připsané Czechovi a kolektivu, tyto popisují pokročilé systémy povlaků pro součásti plynových turbín, které se skládají z ochranných povlaků, tvořených slitinou typu M-Cr-Al-Y. Slitiny typu M-Cr-Al-Y zde popsané mají pečlivě vyvážené složení, aby kladly vynikající odpor působení koroze a oxidace, stejně jako vynikající srovnatelnost s vysoce legovanými slitinami, využitými v substrátech. Základ slitin typu M-Cr-Al-Y je tvořen niklem a/nebo kobaltem. Dodání dalších prvku, obzvláště křemíku a rhenia je zde rovněž popsáno. Rhenium obzvláště se ukazuje být dobrým a velmi výhodným aditivem. Všechny slitiny typu M-Cr-Al-Y zde ukázané jsou rovněž velmi vhodné jako spojovací vrstvy pro ukotvování vrstvy teplotní bariéry, obzvláště v kontextu vynálezu, popsaného zde níže.
Výše uvedená patentová přihláška U.S.No.5401307 rovněž obsahuje přehlídku vysoce legovaných slitin, které jsou považovány za užitečné pro vytváření součástí plynových turbín, které jsou vystaveny velkému mechanickému a teplotnímu zatížení během provozu. Obzvláště jsou zde popsány čtyři třídy vysoce legovaných slitin. Odpovídající vysoce legované slitiny se v podstatě skládají z těchto prvků, udaných ve hmotnostních procentech:
1. 0.03 až 0.05 C, ' 18 až 19 Cr, 12 až 15 Co, 3 až 6 Mo, 1
až 1.5 W, 2 až 2.5 Al, 3 až 5 Ti, volitelně menší dodatek
Ta, Nb, B a/nebo Zr, zbytek Ni.
2. 0.1 až 0.15 c, 18 až 22 Cr, 18 až 19 Co, 0 až 2 W, 0
4 Mo, 0 až 1.5 Ta, 0 až 1 Nb, 1 až 3 Al, 2 až 4 Ti, 0 v az
0.75 Hf, volitelně menší dodatek B a/nebo Zr, zbytek Ni.
3. 0.07 až 0.1 C, 12 až 16 Cr, 8 až 10 Co, 1.5 až 2 Mo,
2.5 až 4 W, 1.5 až 5 Ta, 0 až 1 Nb, 3 až 4 Al, 3.5 až 5 Ti, 0 až 0.1 Zr, 0 až 1 Hf, volitelně menší dodatek B, zbytek Ni.
4. Asi 0.25 C, 24 až 30 Cr, 10 až 11 Ni, 7 až 8 W, 0 až 4 Ta, 0 až 0.3 Al, 0 až 0.3 Ti, 0 až 0.6 Zr, volitelně menší dodatek B, zbytek Co.
Informace o modifikované složce oxidu hlinitého, obzvláště složky oxidu hlinitého sycené dusíkem, jsou dostupné v pojednání, napsaném vynálezcem a nazvané „Schichtentwicklungen fíír Hochtemperaturanwendungen in thermische Maschinen (Vyvíjení povlaků pro vysokoteplotní použití v tepelných strojích) a publikovaném v „Fořtschritts-berichtě VDI, Reihe 5 (Zpráva a vývoji od VDI, série č.5), sériové číslo 345, VDI-Verlag, DÍÍsseldorf, Německo, 1994. Toto pojednání rovněž obsahuje informace o způsobech nanášení takových složek oxidu hlinitého ve formě vrstev.
Další informace o modifikované složce oxidu hlinitého mohou být získány a odvozeny z pojednání od L. Peichla a D. Bettridge, nazvaného „Pokrývači vrstvy a difúzní povlaky pro letecké plynové turbíny (Overlay and diffusion coatings or aero gas turbines)a obsaženého v knize nazvané „Materiály pro pokročilé systémy pohonu, část 1 (Materials for advanced power engineering, Part one), vydané D. Coutsoradisem a kolektivem, Kluwer Academie Publishers, Dordrecht, Nizozemí, 1994, strany 717-740 a z pojednání od 0 Knoteka, E.Lugscheidera, F.Lófflera a W. Beeleho, publikovaného v „Povrchové a povlakové technologie, díl 68/69 (Surface and coating techniques) (1994), strany 22 až
26.
Standardní praktiky při nanášení vrstev teplotních bariér na substrát (předmět) při výrobě obsahují výrobu vrstvy oxidů na předmětu, buď umístěním vhodné spojovací vrstvy na předmět, která na svém povrchu posléze vytvoří vrstvu oxidů při oxidačních podmínkách, nebo zvolením materiálu pro předmět, který je sám schopný vyrobení vrstvy oxidů na svém povrchu. Tato vrstva oxidů je poté využita k ukotvení vrstvy teplotní bariéry, umístěné na ní v následující fázi.
Při teplotním zatížení nastane proces difúze v tomto předmětu. Obzvláště difúzně aktivní chemické prvky jako je hafnium, titan, wolfram a křemík, jenž tvoří součást většiny vysoce legovaných slitin, použité v uvažovaném předmětu mohou migrovat skrze oxidační vrstvu a do vrstvy teplotní bariéry. Difúzně aktivní chemické prvky mohou způsobit poškození vrstvy teplotní bariéry modifikováním a eventuálním zhoršením jejích základních vlastností. Toto se obzvláště týká vrstvy teplotní bariéry vyrobené ze sloučeniny zirkonia, jako je částečně stabilizované zirkonium, protože skoro všechny sloučeniny zirkonia musí spoléhat na jisté ingredienty, pro definování a stabilizování svých specifických vlastností. Reakce těchto ingrediencí bude pravděpodobně zjištěná chemickými prvky migrujícími do sloučeniny, aú už pomocí difúze, nebo zcela j inak.
Podstata vynálezu
K zajištění, aby vrstva teplotní bariéry umístěna na substrátu obsahujícím difúzně aktivní chemické prvky udržuje své základní vlastnosti po nějakou časovou periodu tak dlouho, jak je to požadováno, je zde proto materiál, kterýma zabránit migraci difúzně aktivních chemických prvků do vrstvy teplotní bariéry.
Tento aspekt nicméně ještě nezískal zaslouženou pozornost těch, kteří se tomuto poli vědy věnují. Proto pouze vrstvy oxidů byly považovány za ukotvující vrstvu teplotní bariéry na substrátu z vysoce legované slitiny bez ohledu na difúzní přechod jejich chemických prvků do vrstvy teplotní bariéry.
Proto je úkolem tohoto vynálezu poskytnout součást z vysoce legované slitiny s ochranným systémem povlaku, který překonává výše uvedené nevýhody do dnešní doby známých zařízení tohoto obecného typu a který udržuje na minimu, nebo přímo zabraňuje přechodu difundujících prvků skrze kotevní vrstvu do vrstvy teplotní bariéry vhodným modifikováním ukotvovací vrstvy.
S ohledem na výše uvedené aspekty a další cíle je zde poskytnut v souladu s tímto vynálezem výrobek, skládající se ze substrátu, tvořeného vysoce legovanou slitinou založenou na niklu nebo na kobaltu, dále z ukotvovací vrstvy umístěné na substrátu, tato ukotvovací vrstva se skládá z oxidové složky sycené dusíkem, a dále z keramického povlaku umístěného na zmíněné ukotvovací vrstvě.
V souladu s upřednostňovaným provedením rysu vynálezu se oxidová sloučenina skládá z oxidu hlinitého a/nebo oxidu chromnatého. Obzvláště pak, se sloučenina oxidu skládá v podstatě z oxidu hlinitého.
V souladu s dalším upřednostňovaným provedením rysu vynálezu výrobek obsahuje difúzně aktivní chemický prvek pokrytý ukotvovací vrstvou. Difúzně aktivní chemický prvek je přednostně prvek, vybraný ze skupiny prvkťi tvořených hafniem, titanem, wolframem a křemíkem. Obzvláště je difúzně aktivní chemický prvek obsažen v substrátu nebo ve spojovací vrstvě umístěné na něm.
V souladu s dalším upřednostňovaným provedením rysu vynálezu obsahuje keramický povlak ZrO2. Při dalším vývoji se keramický povlak skládá v podstatě ze ZrO2 a stabilizátoru, zvoleného ze skupiny chemických sloučenin, tvořených Y2O3, CeO2, LaO a MgO.
V souladu s upřednostňovaným provedením -vynálezu má ukotvovací vrstva tloušťku menší než 3 μπι.
V souladu s upřednostňovaným provedením rysu vynálezu obsahuje ukotvovací vrstva od 1 do 10 atomárních procent dusíku a přednostně to je od 2 do 5 atomárních procent.
V souladu s dalším upřednostňovaným provedením rysu vynálezu, je ukotvovací vrstva rovněž sycená dalším chemickým prvkem, tento další chemický prvek je rovněž pokryt ukotvovací vrstvou. U jednoho z provedení vynálezu je tento chemický prvek chróm. Obzvláště pak je tento další chemický prvek obsažen v substrátu nebo spojovací vrstvě na něm umístěné.
V souladu s dalším upřednostňovaným provedením rysu vynálezu, je ukotvovací vrstva sycená dalším, chemickým prvkem, tento další chemický prvek je přítomen v keramickém povlaku.
V souladu s jedním upřednostňovaným provedením rysu vynálezu, je výrobek opatřen spojovací vrstvou, vloženou mezi substrát a ukotvovací vrstvu.
V souladu s upřednostňovaným provedením rysu vynálezu, je spojovací vrstva tvořena sloučeninou hliníku s kovem, nebo je tato tvořena slitinou typu M-Cr-Al-Y.
V souladu s jedním upřednostňovaným provedením rysu vynálezu, je ukotvovací vrstva sycená dalším chemickým prvkem, a tento další chemický prvek je rovněž přítomen ve spojovací vrstvě.
V souladu s jedním upřednostňovaným provedením rysu vynálezu, substrát, spojovací vrstva (pokud je přítomna), ukotvovací vrstva a keramický povlak vytvářejí součást plynové turbíny. Obzvláště pak je touto součástí plynové turbíny lopatka (profil) plynové turbíny, složená z upevňovací části a z lopatky (profilu), upevňovací část je uzpůsobená k pevnému udržení součásti při provozu a lopatka je uzpůsobená k tomu, aby byla vystavena proudu plynu, protékajícího podél součásti při provozu, ukotvovací vrstva a keramická vrstva jsou umístěny na lopatce.
S ohledem na výše uvedené aspekty a další cíle je zde poskytnut v souladu s tímto vynálezem rovněž způsob nanášení keramického povlaku na výrobek, mající substrát tvořený vysoce legovanou slitinou založenou na niklu nebo na kobaltu. Obzvláště může mít substrát spojovací vrstvu umístěnou na něm, jak bylo již popsáno výše. Způsob se skládá z následujících kroků:
- z nanášení ukotvovací vrstvy, složené ze sloučeniny oxidu syceného dusíkem na substrát tvořený vysoce legovanou slitinou založenou na niklu nebo na kobaltu, a
- z nanášení keramického povlaku na ukotvovací vrstvu.
V souladu s dalším rysem způsobu podle vynálezu, je krok nanášení ukotvovací vrstvy prováděn proces fyzikálního odpařovacího nanášení. Přednostně tento proces fyzikálního odpařovacího nanášení zahrnuje postřikování nebo odpařování elektronovým paprskem.
V souladu s dalším rysem způsobu podle vynálezu, je krok nanášení ukotvovací vrstvy složen z:
- nanášení vrstvy obsahující další sloučeninu oxidu, v postatě bez dusíku, na substrát
- z vytvoření atmosféry obsahující dusík okolo vrstvy, a dále z
- vytváření ukotvovací vrstvy vystavením vrstvy a atmosféry působení zvýšené teploty a difundováním dusíku do zmíněné vrstvy.
Keramický povlak může být rovněž umístěn na vytvořený systém procesem fyzikálního nanášení odpařováním (PVD proces).
Další rysy vynálezu, které jsou považovány za charakteristické pro něj, jsou uvedeny v připojených patentových nárocích.
Ačkoliv vynález je nakreslen a popsán zde v provedení součásti z vysoce legované slitiny se systémem ochranného povlaku, není nicméně zamýšleno, aby byl omezen na ukázané detaily, protože na něm může být provedeno mnoho různých modifikací a konstrukčních změn, a to bez toho, že by došlo k odchýlení od rozsahu pole jeho působnosti a jeho vlastní podstaty.
Seznam obrázků na výkresech
Konstrukce vynálezu nicméně společně s dodatečnými úkoly a výhodami bude nejlépe srozumitelná z následujícího popisu specifického provedení, vysvětleného ve spojení s připojenými obrázky. Na obrázcích tedy
Obr.l ukazuje částečný pohled v řezu na substrát, mající systém ochranného povlaku, obsahující keramickou vrstvu umístěnou na substrátu.
Obr.2 ukazuje pohled v perspektivě na lopatku plynové turbíny, skládající se ze substrátu a systému ochranného povlaku, viditelného blíže na obr.l.
Příklady provedení vynálezu
Nyní vzhledem k obrázkům na výkresech v detailech a obzvláště pak' vzhledem k obr.l, je zde vidět substrát JL, vyrobeného předmětu, obzvláště je toto součástka plynové turbíny, která je v provozu vystavena těžkému teplotnímu namáhání a souběžně i je vystavena i působení koroznímu a eroznímu. Substrát 1. je vyroben z materiálu, který je vhodný pro poskytnutí pevnosti a strukturální stability i tehdy, když je vystaven těžkému teplotnímu namáhání a eventuálně i dodatečnému mechanickému zatížení, které vzniká ohromnými silami v plynové turbíně, například vlivem působení odstředivých sil. Materiál, který je pro tyto účely široce používán a oblíben, obzvláště pro turbíny proudových motorů je vysoce legované slitina na niklové nebo na kobaltové bázi.
Aby bylo možné omezit teplotní namáhání substrátu 1, je na něj umístěna vrstva 2 tepelné bariéry. Tato vrstva 2 tepelné bariéry je vyrobena ze sloupcového keramického zrna, obzvláště se skládajícího v podstatě ze stabilizovaného nebo částečně stabilizovaného zirkonia, jak již bylo vysvětleno výše. Vrstva 2 tepelné bariéry je ukotvena k substrátu 2 pomocí střední vrstvy 2· Střední vrstva 2 je vyrobena umístěním spojovací vrstvy 4 na substrát 1. Tato spojovací vrstva 4. je vyrobena ze slitiny typu M-Cr-Al-Y a přednostně z takové slitiny typu M-Cr-Al-Y, která je popsána v jedné z patentových přihlášek U.S.No.5154885, nebo U.S.No.5268238, nebo U. S .No. 5273712 a nebo U. S .No. 5401307 a dále je zde vytvořena ukotvovací vrstva 2 na spojovací vrstvě. 4., jak bude vysvětleno dále. Spojovací vrstva 4. má jisté funkce společné se spojovací vrstvou známou ze současných provedení této konstrukce a obzvláště má pevné spojení se substrátem 1. Ukotvovací vrstva 2 slouží jako kotva pro vrstvu 2 tepelné bariéry. Jak spojovací vrstva 4, tak i ukotvovací vrstva 2 vytvářejí střední vrstvu 2Nákres není zamýšlen tak, aby ukazoval tloušťku vrstev 4 a 2 přesně v měřítku, tloušťka ukotvovací vrstvy 2 by mohla ve skutečnosti být mnohem menší, než je tloušťka spojovací vrstvy 4 a množství může být tedy pouze několik atomárních vrstev, jak již bylo uvedeno výše.
Ukotvovací vrstva 2 je v podstatě tvořená oxidovou složkou, jmenovitě oxidem hlinitým, nasyceným dusíkem. Obsah dusíku nemusí být příliš vysoký a obvykle je považován za účinný již obsah několika atomárních procent.
Účinek sycení dusíkem v ukotvovací vrstvě 5 se spoléhá na skutečnost, že atomy dusíku rozložené v krystalech oxidu, které jsou iontovými krystaly tvořenými kladně nabitými ionty kovu a ionty 0 , zavádějí nerovnováhu do rozložení elektrických nábojů v iontových krystalech a takto zabraňují difúzi atomů skrze iontové krystaly. Můžeme říci, že minoritní množství atomů, účinně odlišných od atomů nebo odpovídajících iontů vytvářejících krystal, zavádí nepravidelnosti do krystalu a dělá jej neprůchodným pro difundující atomy, které se již nesetkávají s obvyklým vzorem součástí podstatných pro snadný průchod skrze krystal. Navíc dusík v nezanedbatelně velkém množství a velmi daleko od jakéhokoliv dalšího aditiva, které může být považováno za nasycující, může samozřejmě způsobit kompletní restrukturalizaci krystalu oxidu do krystalu obsahujícího obvyklý vzor z kovové, kyslíkové a dusíkové složky.
Ukotvovací vrstva 5 může být vyrobena několika způsoby, obzvláště procesem fyzikálního nanášení odpařováním (PVD), jako je například proces PVD fyzikálního nanášení odpařováním elektronovým paprskem, nastřikovací iontové plátování a katodický obloukový-PVD proces, nebo tepelným zpracováním vrstvy oxidových složek v atmosféře obsahující dusík. Takovéto tepelné zpracování je obzvláště prováděno při teplotě v rozmezí 700°C až 1000°C. Atmosféra obsahující dusík může rovněž sloužit k zajištění dusíku pro proces PVD, který je složen z odpařování požadované kovové a oxidové složky z vhodného zdroje a z přidávání dusíku z atmosféry.
Obzvláště atmosféra obsahující dusík v podstatě obsahuje argon, kyslík a dusík, při celkovém tlaku mezi 10’2 Pa a 1 Pa.
Obr. 2 ukazuje kompletní součást plynové turbíny, jmenovitě součást £ plynové turbíny, specificky pak lopatku turbíny. Součást £ plynové turbíny má profilovou část 7, která v provozu vytváří „aktivní část turbíny proudového motoru a připevňovací část £, kterou je součást £ pevně držena na místě a těsnící část 2, která vytváří těsnění společně s doléhající těsnící částí okolních součástí, aby tak zabránily úniku proudu plynu 10. protékající podél profilové části 7 během provozu zařízení.
Řez na obr.l je veden podél linie I-I, udělané na obr.2.
Nyní opět vzhledem k obr.l, obzvláštní výhody nové kombinace ukotvovací vrstvy 5 a vrstvy 2 tepelné bariéry mohou být shrnuty takto: Ukotvovací vrstva 5 má vysoký obsah složek vytvořených z kovu a kyslíku, zatímco přesné chemické složení - vzorec může být odvozen jen stěží díky zkreslující činnosti přítomného dusíku, je samozřejmě velmi vhodná pro ukotvování vrstvy 2 tepelné bariéry. Tato vrstva 2 tepelné bariéry může nezávisle být nanesena na substrát 1 okamžitě po nanesení ukotvovací vrstvy 2, a to obzvláště tím samým
přístrojem a použitím
zařízení, jak to je
používány pro nanášení
ukotvovací ukotvovací vrstvy tolika shodných jenom možné, které technologických byly předtím
5.. Kombinace vrstvy 5. a vrstvy 2. tepelné bariéry tak vytváří všechny výhody těchto kombinací, které z dřívějších provedení podobných zařízení a byly známé navíc však přináší dodatečné rysy podstatně prodlužující životnost díky potlačení migrace difúzně aktivních prvku do výše uvedené vrstvy 2 tepelné bariéry.

Claims (22)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Výrobek, který se skládá ze substrátu (1) , tvořeného vysoce legovanou slitinou založenou na niklu nebo kobaltu, dále střední vrstvou (3) umístěnou na tomto substrátu (1) , a dále tvořeného keramickým povlakem (
  2. 2) , umístěným na ukotvovací vrstvě (5), vyznačuj ící se tím, že uvedená střední vrstva (3) se skládá z ukotvovací vrstvy (5) a volitelně i ze spojovací vrstvy
    (4) , umístěné mezi zmíněný substrát (1) a uvedenou ukotvovací vrstvu (5) , tato ukotvovací vrstva (5) se dále skládá z oxidové složky nasycené dusíkem. 2. Výrobek podle nároku 1., vyznačuj ící s e
    tím, že uvedená oxidová složka je tvořena oxidem hlinitým a/nebo oxidem chromnatým.
  3. 3. Výrobek podle nároku 2.,vyznačuj ící se tím, že uvedená oxidová složka je tvořena hlavně oxidem hlinitým.
  4. 4. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje difúzně aktivní chemický prvek, pokrytý výše zmíněnou ukotvovací vrstvou (5).
  5. 5. Výrobek podle nároku 4., vyznačuj ící se tím, že uvedený difúzně aktivní chemický prvek je prvek, vybraný ze skupiny prvku tvořené hafniem, titánem, wolframem a křemíkem.
  6. 6. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedený keramický povlak (2) obsahuje ZrO2.
  7. 7. Výrobek podle nároku 6.,vyznačující se tím, že uvedený keramický povlak (2) obsahuje ZrO2 a stabilizátor, zvolený ze skupiny chemických sloučenin, tvořených Y203, CeO2, LaO a MgO.
  8. 8. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená ukotvovací vrstva (5) má tloušéku menší než 3 μπι.
  9. 9. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená ukotvovací vrstva (5) obsahuje od 1 do 10 atomárních procent dusíku.
  10. 10. Výrobek podle nároku 9., vyznačuj ící se tím, že uvedená ukotvovací vrstva (5) obsahuje od 2 do 5 atomárních procent dusíku.
  11. 11. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená ukotvovací vrstva (5) je rovněž nasycena dalším chemickým prvkem, tento další chemický prvek je rovněž pokryt touto ukotvovací vrstvou (5).
  12. 12. Výrobek podle nároku 11., vyznačuj ící se tím, že uvedený další chemický prvek je chróm.
  13. 13. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená ukotvovací vrstva (5) je nasycena dalším chemickým prvkem, tento další chemický prvek je rovněž přítomen v keramickém povlaku (2).
  14. 14. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená spojovací vrstva (4) je vytvořená ze sloučeniny hliníku s kovem.
  15. 15. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená spojovací vrstva (4) je vytvořená slitinou typu M-Cr-Al-Y.
  16. 16. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená ukotvovací vrstva (5) je nasycena dalším chemickým prvkem, tento další chemický prvek je rovněž přítomen ve spojovací vrstvě (4).
  17. 17. Výrobek podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedený substrát (1) , ukotvovací vrstva (5) a zmíněný keramický povlak (2) vytvářejí součást £ plynové turbíny.
  18. 18. Výrobek podle nároku 11., vyznačuj ící se tím, že uvedená součást £ plynové turbíny je lopatka plynové turbíny, skládající se z připevňovací části £ turbíny a z profilové části 7 turbíny, uvedená připevňovací část £ turbíny je uzpůsobená k pevnému držení součásti £ plynové turbíny při provozu a zmíněná profilová část 2. turbíny je uzpůsobená k tomu, aby byla vystavena působení proudu plynu, protékajícího podél součásti £ plynové turbíny při provozu, zmíněná ukotvovací vrstva (5) a keramický povlak jsou umístěny na této profilové části 7 turbíny.
  19. 19. Způsob nanášení systému ochranného povlaku na výrobek, mající substrát vyrobený z vysoce legované slitiny založené na niklu nebo kobaltu, která se skládá z nanášení střední vrstvy na substrát, a nanášení keramického povlaku na ukotvovací vrstvu, vyznačující se tím, že uvedená střední vrstva se skládá z ukotvovací vrstvy, tvořené sloučeninu oxidu nasycenou dusíkem a volitelně ze spojovací vrstvy, jenž je vložena mezi uvedený substrát a zmíněnou ukotvovací vrstvu.
  20. 20.
    Způsob nanášení systému ochranného povlaku na výrobek podle nároku 19., vyznačuj ící m, že uvedený krok nanášení ukotvovací vrstvy je prováděn procesem fyzikálního odpařovacího nanášení.
  21. 21.
    Způsob nanášení systému ochranného povlaku na výrobek podle nároku
    19.
    nebo nároku
    20, m, že krok nanášení ukotvovací vrstvy se skládá z nanášení vrstvy obsahující další sloučeninu oxidu bez dusíku na substrát nebo na zmíněnou volitelně nanesenou spojovací vrstvu, dále z vytváření atmosféry obsahující dusík v okolí vrstvy a dále z vytváření ukotvovací vrstvy vystavením vrstvy a okolní atmosféry působením zvýšené teploty a difundováním dusíku do vrstvy.
  22. 22. Způsob nanášení systému ochranného povlaku na výrobek podle nároku 19. až nároku 21, vyznačuj ící se tím, že krok nanášení keramického povlaku je prováděn procesem fyzikálního odpařovacího nanášení.
CZ19973399A 1995-04-25 1996-04-12 Výrobek z vysoce legované slitiny s ochranným povlakem CZ289159B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42845295A 1995-04-25 1995-04-25
US42844995A 1995-04-25 1995-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ339997A3 true CZ339997A3 (cs) 1998-03-18
CZ289159B6 CZ289159B6 (cs) 2001-11-14

Family

ID=27027762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19973399A CZ289159B6 (cs) 1995-04-25 1996-04-12 Výrobek z vysoce legované slitiny s ochranným povlakem

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5985467A (cs)
EP (1) EP0832313B1 (cs)
JP (1) JPH11504075A (cs)
KR (1) KR19990008001A (cs)
CN (1) CN1182459A (cs)
CZ (1) CZ289159B6 (cs)
DE (1) DE69606708T2 (cs)
DK (1) DK0832313T3 (cs)
ES (1) ES2143190T3 (cs)
IN (1) IN187185B (cs)
UA (1) UA46760C2 (cs)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998004759A1 (en) * 1996-04-12 1998-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Metal substrate with an oxide layer and an improved anchoring layer
EP0904426B1 (en) * 1996-06-13 2001-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Article with a protective coating system comprising an improved anchoring layer and its manufacture
US6132175A (en) * 1997-05-29 2000-10-17 Alliedsignal, Inc. Compliant sleeve for ceramic turbine blades
US6214473B1 (en) * 1998-05-13 2001-04-10 Andrew Tye Hunt Corrosion-resistant multilayer coatings
US6344282B1 (en) * 1998-12-30 2002-02-05 General Electric Company Graded reactive element containing aluminide coatings for improved high temperature performance and method for producing
US6427904B1 (en) * 1999-01-29 2002-08-06 Clad Metals Llc Bonding of dissimilar metals
US6455167B1 (en) * 1999-07-02 2002-09-24 General Electric Company Coating system utilizing an oxide diffusion barrier for improved performance and repair capability
US6296447B1 (en) * 1999-08-11 2001-10-02 General Electric Company Gas turbine component having location-dependent protective coatings thereon
KR100325410B1 (ko) * 1999-11-11 2002-03-04 유흥상 진공증착 코팅장치와 그의 코팅방법 및 코팅 적층체
US6434876B1 (en) * 2000-09-26 2002-08-20 General Electric Company Method of applying a particle-embedded coating to a substrate
JP2002167636A (ja) * 2000-10-30 2002-06-11 United Technol Corp <Utc> 接合被覆なしに断熱被覆を保持できる低密度耐酸化性超合金材料
US6511762B1 (en) 2000-11-06 2003-01-28 General Electric Company Multi-layer thermal barrier coating with transpiration cooling
JP3458849B2 (ja) * 2001-08-03 2003-10-20 株式会社日立製作所 コバルト基合金およびこの合金を用いた弁,原子炉プラント
US6380512B1 (en) 2001-10-09 2002-04-30 Chromalloy Gas Turbine Corporation Method for removing coating material from a cooling hole of a gas turbine engine component
NO318580B1 (no) * 2001-10-19 2005-04-11 Norsk Hydro As Keramisk varmeveksler
JP3865705B2 (ja) * 2003-03-24 2007-01-10 トーカロ株式会社 耐食性および耐熱性に優れる熱遮蔽皮膜被覆材並びにその製造方法
JP4537123B2 (ja) * 2004-06-10 2010-09-01 財団法人電力中央研究所 高温耐湿構造部材およびガスタービン
US20060093849A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-04 Farmer Andrew D Method for applying chromium-containing coating to metal substrate and coated article thereof
US7140952B1 (en) * 2005-09-22 2006-11-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Oxidation protected blade and method of manufacturing
JP5164250B2 (ja) * 2007-06-08 2013-03-21 株式会社Ihi 遮熱コーティング部材とその製造方法
KR20090106887A (ko) * 2008-04-07 2009-10-12 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 제조방법
DE102009010110B4 (de) * 2009-02-21 2014-08-28 MTU Aero Engines AG Erosionsschutz-Beschichtungssystem für Gasturbinenbauteile
CN101876061B (zh) * 2009-12-04 2012-01-25 北京科技大学 一种形成强结合热障涂层的方法
CN102398049B (zh) * 2010-09-09 2015-11-25 三菱综合材料株式会社 耐崩刀的表面包覆切削工具
US8347636B2 (en) 2010-09-24 2013-01-08 General Electric Company Turbomachine including a ceramic matrix composite (CMC) bridge
WO2014027162A1 (fr) * 2012-08-14 2014-02-20 Snecma Procédé pour relever la température atteinte par une pièce, notamment de turbomachine
US9103731B2 (en) 2012-08-20 2015-08-11 Unison Industries, Llc High temperature resistive temperature detector for exhaust gas temperature measurement
JP2016502615A (ja) * 2012-09-28 2016-01-28 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションUnited Technologies Corporation 付加製造によって製作された超冷却型タービンセクション構成要素
FR2996874B1 (fr) * 2012-10-11 2014-12-19 Turbomeca Ensemble rotor-stator pour moteur a turbine a gaz
US9393620B2 (en) 2012-12-14 2016-07-19 United Technologies Corporation Uber-cooled turbine section component made by additive manufacturing
EP3452629B1 (en) * 2016-05-04 2023-06-28 Blykalla AB Pumps for hot and corrosive fluids
CN106167656B (zh) * 2016-08-01 2019-05-14 大唐环境产业集团股份有限公司 一种抗硫酸氢铵腐蚀的传热元件涂层及其制备方法
US20200352028A1 (en) * 2017-04-13 2020-11-05 Nitride Solutions Inc. Device for thermal conduction and electrical isolation
CN115125479A (zh) * 2022-05-30 2022-09-30 东莞市华升真空镀膜科技有限公司 硬质合金涂层刀具及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4055705A (en) * 1976-05-14 1977-10-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Thermal barrier coating system
US4321311A (en) * 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4321310A (en) * 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings on polished substrates
US4335190A (en) * 1981-01-28 1982-06-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Thermal barrier coating system having improved adhesion
US4676994A (en) * 1983-06-15 1987-06-30 The Boc Group, Inc. Adherent ceramic coatings
US5514482A (en) * 1984-04-25 1996-05-07 Alliedsignal Inc. Thermal barrier coating system for superalloy components
US4904528A (en) * 1987-12-24 1990-02-27 United Technologies Corporation Coated gas turbine engine compressor components
US5002834A (en) * 1988-04-01 1991-03-26 Inco Alloys International, Inc. Oxidation resistant alloy
US5262245A (en) * 1988-08-12 1993-11-16 United Technologies Corporation Advanced thermal barrier coated superalloy components
US4880614A (en) * 1988-11-03 1989-11-14 Allied-Signal Inc. Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer
US5268238A (en) * 1989-08-10 1993-12-07 Siemens Aktiengesellschaft Highly corrosion and/or oxidation-resistant protective coating containing rhenium applied to gas turbine component surface and method thereof
US5273712A (en) * 1989-08-10 1993-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Highly corrosion and/or oxidation-resistant protective coating containing rhenium
DE3926479A1 (de) * 1989-08-10 1991-02-14 Siemens Ag Rheniumhaltige schutzbeschichtung, mit grosser korrosions- und/oder oxidationsbestaendigkeit
US5087477A (en) * 1990-02-05 1992-02-11 United Technologies Corporation Eb-pvd method for applying ceramic coatings
US5238752A (en) * 1990-05-07 1993-08-24 General Electric Company Thermal barrier coating system with intermetallic overlay bond coat
US5401307A (en) * 1990-08-10 1995-03-28 Siemens Aktiengesellschaft High temperature-resistant corrosion protection coating on a component, in particular a gas turbine component
GB9426257D0 (en) * 1994-12-24 1995-03-01 Rolls Royce Plc Thermal barrier coating for a superalloy article and method of application

Also Published As

Publication number Publication date
IN187185B (cs) 2002-02-23
CZ289159B6 (cs) 2001-11-14
EP0832313A1 (en) 1998-04-01
US6071556A (en) 2000-06-06
UA46760C2 (uk) 2002-06-17
DE69606708T2 (de) 2000-08-31
DE69606708D1 (de) 2000-03-23
KR19990008001A (ko) 1999-01-25
US5985467A (en) 1999-11-16
DK0832313T3 (da) 2000-07-31
JPH11504075A (ja) 1999-04-06
CN1182459A (zh) 1998-05-20
EP0832313B1 (en) 2000-02-16
ES2143190T3 (es) 2000-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ339997A3 (cs) Výrobek z vysoce legované slitiny s ochranným systémem povlaku a způsob nanášení systému ochranného povlaku
EP1652959B1 (en) Method for depositing gamma-prime nickel aluminide coatings
CA2165641C (en) A method of applying a thermal barrier coating to a superalloy article and a thermal barrier coating
US6455167B1 (en) Coating system utilizing an oxide diffusion barrier for improved performance and repair capability
EP0824606B1 (en) Porous thermal barrier coating
RU2167220C2 (ru) Защитное покрытие для составных элементов, подвергающихся эрозионно-коррозионному воздействию в высокотемпературной среде
US4326011A (en) Hot corrosion resistant coatings
US6964791B2 (en) High-temperature articles and method for making
EP0904426B1 (en) Article with a protective coating system comprising an improved anchoring layer and its manufacture
EP1801263A1 (en) Platinum modified NiCoCrAly bondcoat for thermal barrier coating
US4371570A (en) Hot corrosion resistant coatings
US6521294B2 (en) Aluminiding of a metallic surface using an aluminum-modified maskant, and aluminum-modified maskant
US6168875B1 (en) Coatings for turbine components
RU2165478C2 (ru) Деталь, изготовленная из суперсплава с системой защитного покрытия
Vande Put et al. Effect of modification by Pt and manufacturing processes on the microstructure of two NiCoCrAlYTa bond coatings intended for thermal barrier system applications
US4946749A (en) Coated near-alpha titanium articles
GB2322382A (en) A coated superalloy article
EP0096810B1 (en) Coated superalloy gas turbine components
RU2163942C2 (ru) Металлическая подложка с оксидным слоем и улучшенным крепежным слоем
Peichl et al. High‐temperature behavior of different coatings in high‐performance gas turbines and in laboratory tests
RU2777682C2 (ru) Деталь турбины из суперсплава с содержанием рения и/или рутения и способ её изготовления
Yuan et al. Influence of Ru, Mo and Ir on the behavior of Ni-based MCrAlY coatings in high temperature oxidation

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20030412