CZ454199A3 - Způsob odstraňování keramických povlaků žíravinou - Google Patents

Způsob odstraňování keramických povlaků žíravinou Download PDF

Info

Publication number
CZ454199A3
CZ454199A3 CZ19994541A CZ454199A CZ454199A3 CZ 454199 A3 CZ454199 A3 CZ 454199A3 CZ 19994541 A CZ19994541 A CZ 19994541A CZ 454199 A CZ454199 A CZ 454199A CZ 454199 A3 CZ454199 A3 CZ 454199A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
caustic
metal surface
contacted
solution
weight
Prior art date
Application number
CZ19994541A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ293386B6 (cs
Inventor
D. Sangeeta
Howard John Farr
Roger Dale Wustman
Original Assignee
General Electric Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Company filed Critical General Electric Company
Publication of CZ454199A3 publication Critical patent/CZ454199A3/cs
Publication of CZ293386B6 publication Critical patent/CZ293386B6/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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • 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
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/02Pretreatment of the material to be coated
    • 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • 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
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • C23G1/20Other heavy metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005Repairing methods or devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/28Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288Protective coatings for blades
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • 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
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49318Repairing or disassembling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

Oblast techniky
Tento vynález se týká odstraňování tepelně bariérových povlaků z povrchů. Zejména se týká odstraňování tepelně bariérových povlaků bez napadení základních povlaků, jako aluminidu niklu nebo směsného aluminidu platiny a niklu.
Dosavadní stav techniky
Vyšší provozní teploty zvyšují účinnost plynových turbín. Pokročilá technologie pohonu nyní zahrnuje provoz turbín při teplotách 1000 °C a vyšších. Tak vysoké provozní teploty kladou nároky na trvanlivost součástek stroje.
Použití superslitin na bázi niklu a kobaltu poskytuje některé výhody v trvanlivosti při vysokých teplotách. Avšak v určitých částech plynové turbíny, jako v turbíně, ve spalovací komoře a v dospalováku (augmentoru) musí být kovové součástky povlečeny tepelným izolátorem, pro poskytnutí další provozní trvanlivosti při vysoké tjeplotě.
Tepelně bariérové povlaky (TBC) se obvykle používají na kovových součástkách pro poskytnutí další provozní tvanlivosti při vyšších teplotách, vyžadované v mnoha částech moderních turbín. Tepelně bariérové povlaky obvykle zahrnují keramický povlak nanesený na kovové vazné vrstvě umístěné na povrchu kovové součástky. Vaznou vrstvou je obvykle směsný aluminid platiny a niklu, aluminid niklu, aluminidovaná sloučenina obecného vzorce
MCrAlY, • · «' · · » · ί*··» • 4 · · · *··· • ···· 94 · ? ··· ··· • · · · · * ··· * ······« «» » «·
- 2 kde M je nikl, kobalt, nikl-kobalt a železo,
Cr je chrom,
Al je hliník a
Y je yttrium, nebo jejich směsi. Keramický povlak může být některou formou stabilizovaného oxidu zirkonia, jako oxid zirkonia stabilizovaný oxidem vápenatým, oxidem hafnia, oxidem hořečnatým, oxidem yttria nebo kterýmkoli oxidem prvku vzácných zemin, který tvoří tepelně bariérový povlak na bázi ohnivzdorného oxidu. Tepelně bariérový povlak má velmi nízkou tepelnou vodivost, nízkou hustotu a vysokou teplotu tání.
V průběhu životnosti se povlečené kovové součástky strojů pro civilní letadla, některá vojenská letadla a pro výrobu energie lámou, drolí nebo podléhají chemickému a fyzikálnímu působení. Proto se u těchto strojů musí pravidelně provádět generální opravy. Během generální opravy se mohou lopatky turbín a křídla, které nepřekročily mez tečení a nejsou jinak vážně erodovány nebo poškozeny, upravit pro opětovné použití. Povlaky, jako tepelně bariérový povlak a vazný povlak se strhnou z kovové součástky a součástka se opraví a vyčistí, znovu povleče povlakem a navrátí se k dalšímu používání. Tepelně bariérový povlak se před opětovným povlečením povrchu kovu čerstvou vaznou vrstvou a tepelně bariérovým povlakem musí zcela odstranit.
Ault v US patentu č. 4 439 241 popisuje čištění součásti turbíny, opravu této součásti např. svářením nebo vyrovnáváním a obnovení vnějšího povlaku. Při tomto způsobu se součástka, jako lopatka turbíny, upevní v pouzdru v autoklávu a podrobí se toku alkalického roztoku hydroxidu φ · • · · φ •φ φ» φφ • φ φφφφ • · · · · * · · * φφφφφφ • · · φ φ φ ··· · φφφ φφφφ φφ φ·
- 3 draselného (KOH) nebo hydroxidu sodného (NaOH) a vody při teplotě v rozmezí od 150 °C do 235 °C při tlaku v rozmezí od 1,034 MPa do 2,413 MPa. Koncentrace roztoku hydroxidu draselného je od 10 do 45 % hmotnostních.
Podle zkušenosti se v prvním stupni turbíny tvoří během provozu nečistoty a místa bohatá na křemík a vápník (Si-Ca), které zamezují proudění chladícího vzduchu a vytváří horká místa, což vede k urychlení vnitřní koroze, která může způsobit materiálu v celé stěně. Výše uvedené způsoby jsou neúčinné při odstraňování velkých množství těchto vnitřních míst. Irvine a kol. ve svém příspěvku New Method for Turbině Blade Internal Cleaning publikovaném na Internal Gas Turbině and Aeroengine Congress and Exposition, Houston, Texas,' 5 až 8. června 1995, navrhl čerpání zahřáté žíraviny při tlacích blížících se 2,758 MPa skrz vnitřní dutiny lopatek turbíny.
Ve srovnání s předchozím způsobem prováděným v autoklávu zvýšený průtok žíraviny zvyšuje účinnost čištění. Způsob snižuje náklady na opravy zvýšením návratnosti součástí během opravy.
Způsob leptání se může použít pro čištění součástí strojů, jako nosných ploch letadel a může se také použít pro odstraňování keramických jader z odlitků těchto nosných ploch. Žíravina reaguje s oxidy a hydroxidy za vzniku solí alkalických kovů, které jsou rozpustné ve vodě. Tato chemická reakce umožňuje čistit nosné plochy letadla a odstraňovat keramická jádra. Kromě toho chemická reakce při způsobu leptání je navržena pro odstraňování tepelně bariérových povlaků rozpouštěním styčné plochy na bázi oxidu hlinitého mezi tepelně bariérovým povlakem a základní kovovou součástkou. Naneštěstí za podmínek běžných v oboru působí způsob leptání také na aluminid niklu nebo směsný aluminid « · • « • 9 »· · • * · * 99 9 9 ♦ * ·· · ·
449 4 9 4 1 • 4 4 4 » · · · ·« « ·9 · niklu a platiny základní kovové součástky. Pokud se kovová součástka dodatečně čistí a znovu povléká tepelně bariérovým povlakem a tepelně zpracuje, odlupuje se černá vrstva, o které se předpokládá, že je převážně z oxidu nikelnatého, z vnitřního a vnějšího povrchu nosných ploch letadla.
Existuje tedy potřeba poskytnout způsob leptání pro odstranění tepelně bariérových povrchů ze základní kovové součástky bez tvorby nežádoucí černé kůry (šupin). Tento vynález se zakládá na zjištění, že je možné se vyhnout odlupující se kůře (šupinám) vedením způsobu leptání při vybraných podmínkách způsobu.
Podstata vynálezu
Vynálezem je způsob leptání vodným roztokem pro nahrazení tepelně bariérových povlaků na povrchu kovu.
Zejména se tento vynález týká chemického odstraňování tepelně bariérových povlaků na bázi oxidu zirkonia stabilizovaných oxidem yttria nanesených fyzikálním parním nanášením nebo rozstřikováním vzdušné plasmy na podklad na bázi superslitiny s vazným povlakem. V tomto vynálezu se povrch povlečené součástky uvede do styku s žíravým roztokem pro odstranění tepelně bariérového povlaku. Podmínky způsobu pro styk s žíravým roztokem jsou vybrány tak, aby se zamezilo vzniku odlupující se vrstvy během následného nahrazení nebo opravy tepelně bariérového povlaku a tepelného zpracování. Poté se znovu nahradí nebo opraví tepelně bariérový povlak na povrchu kovu. Odlupující se vrstva je oxidační produkt aluminidu niklu nebo směsného alumunidu platiny a niklu.
V jiném znaku je vynálezem způsob vodného zpracování povlaku na bázi aluminidu niklu, povlaku na bázi směsného aluminidu platiny a niklu nebo kovového povrchu povlečeného * AA ·· ·· • · · · · · · » * · · A « · * A <3 A · A * A A « ♦ · « ·*· ···· <· ««
- 5 aluminidem obecného vzorce
MCrAlY, pro odstranění tepelně bariérových povlaků nebo jiných, v žíravině rozpustných, keramických povlaků. Povrch kovu se uvede do styku s žíravým roztokem za podmínek způsobu vybraných tak, že se zamezí reakci žíraviny s aluminidem niklu nebo směsným aluminidem niklu a platiny, takže se během následného nanášení tepelně bariérového povlaku a tepelného zpracování netvoří odlupující se vrstva. Poté se na povrchu kovu znovu aplikuje tepelně bariérový povlak.
,e
Detailní popis vynálezu
Tento vynález poskytuje způsob odstraňování tepelně bariérových povlaků z plochých a tvarovaných povrchů zpracováním povrchu povlečeného tepelně bariérovým povlakem v autoklávu s žíravým roztokem za koncentrace, teploty, tlaku a doby dostatečné pro celkové odstranění tepelně bariérového povlaku bez poškození základní vazné vrstvy nebo povrchu podkladu a bez tvorby odlupující se vrstvy (šupin) po nové aplikaci tepelně bariérového povlaku a tepelném zpracování. Atmosféra v komoře autoklávu je v podstatě bezkyslíková. To znamená, že se komora autoklávu propláchne inertním plynem, jako argonem, heliem a dusíkem, takže koncentrace kyslíku je menší než 50 ppm a případně je koncentrace kyslíku menší než 10 ppm.
Tepelně bariérový povlak (TBC) je obvykle chemicky stabilizovaný oxid zirkonia, jako oxid zirkonia stabilizovaný oxidem yttria, oxid zirkonia stabilizovaný oxidem vápena
• · · « · · • · a ···««· • · · · ······· «« · « tým nebo oxid zirkonia stabilizovaný oxidem hořečnatým. Jako tepelně bariérové povlaky se pro účely tohoto vynálezu mohou zmínit také ostatní oxidy nebo keramické povlaky, které působí jako tepelná bariéra. Tento vynález také zahrnuje odstranění jiných keramických povlaků na bázi oxidů rozpustných v žíravině, které se nemohou použít jako tepelně bariérové povlaky. Zde se vaznými povlaky obvykle míní slitiny kovů včetně slitiny platiny, niklu a hliníku; hliníku; niklu a hliníku; niklu, chrómu, hliníku a yttria; železa, ohromu, hliníku a yttrria; kobaltu, chrómu, hliníku a yttria; a niklu, kobaltu, chrómu, hliníku a yttria.
Podkladovým materiálem používaným v turbínách pro letecké stroje a v zařízeních pro výrobu energie může být superslitina na bázi niklu, kobaltu nebo železa. Příkladem takových podkladů jsou GTD-111, GTD-222, Rene 80, Rene 41, Rene 142, N-5, Rene 125, Rene 77, Rene 95, Inconel 706, Inconel 718, Inconel 625, HS188 na bázi kobaltu, L-605 na bázi kobaltu a nerezavějící oceli. Způsob je zvláště vhodný pro součásti povlečené tepelně bariérovými povlaky a technického vybavení používaného v turbínách nebo na nosných plochách letadla. Příkladem součásti u turbíny může být lopatka turbíny nebo jde o křídlo. Termín nosná plocha letadla se obecně také týká turbíny, součástí, jako jsou lopatky, křídla, písty, trysky a podobně.
V tomto vynálezu se také mohou použít přídatné podkladové hmoty, které mohou přizpůsobit tepelně bariérový povlak pro jiné použití, než na součásti turbíny. Například se zamýšlí, že se tento vynález může používat pro odstraňování tepelně bariérových povlaků používaných v elektronice a při výrobě energie, jako ve výrobě energie pomocí plynu, páry a jádra, aby se zmínilo alespoň pár « · » · · · · A A A · • · · A · * A · A • Α··A · » · a ·· A · · A • · · · · · ··· · A·· ···· ·· ··
- 7 použití.
Žíravý roztok obvykle obsahuje hydroxid alkalického kovu, jako hydroxid draselný (KOH), hydroxid sodný (NaOH) a hydroxid lithný nebo jiný hydroxid, než je hydroxid alkalického kovu, jako hydroxid amonný (NH4OH), triethylamin (TEA), hydroxid tetramethylamonný (TMAH) a jejich směsi. Žíravým roztokem může být vodný roztok, v němž se sloučenina hydroxidu alkalického kovu nebo sloučenina jiného hydroxidu, než hydroxidu alkalického kovu, smíchá s vodou. Užitečné může být přidání přídatných látek, jako surfaktantů a chelátů pro další snížení povrchového napětí. Žíravá sloučenina a voda mohou být přítomny v poměru asi 2:3. Koncentrace bází se může pohybovat v rozmezí od asi od 40 do 45 % hmotnostních pro hydroxid draselný a od 40 do 50 % hmotnostních pro hydroxid sodný.
Způsob podle tohoto vynálezu se provádí v autoklávu. Autokláv je tlaková nádoba a je vyroben tak, aby odolal vysokým tlakům a vysokým teplotám. Tlak v systému se zvyšuje zahříváním obsahu autoklávu (reakční směsi) nebo pomocí vnějšího zdroje stlačených plynů pro natlakování nádoby. Autokláv může pracovat jako lázeň, t.j. složky žíravého organického roztoku se vloží, jednotka se uzavře a vsázka se uvede do požadovaných podmínek tlaku a teploty. Může se použít nepřetržitý nebo semikontinuální provoz, pokud se dodává jeden nebo více reaktantů a odstraňují se produkty.
Teplota a tlak použité během zpracování se mohou lišit v závislosti na množství druhu odstraňovaného tepelně bariérového povlaku a schopnostech autoklávu. Zpracování žíravinou se může provádět při různých teplotách, tlacích a reakčních časech. Například může zpracování zahrnovat ·· ·· • » · « • · · 4 • » · · 4 4 • 4
4 9 kombinace ultrazvukového třepání, mechanického míchání a varu se zpracováním v autoklávu. Zpracování v autoklávu se může provádět za různých podmínek. Například tlak se může pohybovat v rozmezí od asi 2,758 MPa do asi 5,516 MPa nebo výšším a teplota se může pohybovat v rozmezí od asi 230 °C do asi 250 °C. Pro dosažení kratších provozních časů se mohou použít vyšší tlaky a teploty. Také natlakování se může provádět za teploty místnosti použitím stlačených plynů. Způsob se může dále začít při nulovém tlaku a zvyšováním teploty reakční směsi tlak v autoklávu samovolně stoupá jako důsledek zvyšování tlaku par reakční směsi. Čas pro odstranění tepelně bariérového povlaku závisí na množství odstraňovaného povlaku a na použitých teplotních a tlakových podmínkách. Obvykle je čas v rozmezí od asi 5 minut do asi 4,0 hodin. Mělo by se také poznamenat, že použití míchadla, jako mechanického míchadla, magnetického míchadla nebo ultrazvukové třepačky při vysokých tlacích může zvyšovat schopnost žíravého roztoku odstraňovat tepelně bariérový povlak na místech svarů a v kratším čase.
Příklady provední vynálezu
Zkoušelo se množství žíravých roztoků obsahujících hydroxid draselný (KOH) a hydroxid sodný (NaOH) za různých provozních podmínek. Seznam vybraných podmínek se uvádí v tabulce l.
- 9 * « · ·· 9· • · 9 · 9 9 · « 99 9
999 · · 9999
9999 · · * 9 999 999 · 9 9 9 9
9φ· 9 9·· 9999 99 99
Tabulka 1
% hmotnostní Teplota Tlak Provozní Odstranění Působení
žíraviny ve [°C] dusíku čas tepelně na Ni/Al
vodě [MPa] [hodin] bariérového povlak
(W/N) povlaku
40 KOH 230 5,516 4 ano ne
45 KOH 250 5,516 4 ano ne
40 KOH 250 4,136 1 ano ne
45 KOH 230 4,136 1 ano .» ne
40 NaOH 230 5,516 1 ano ne
50 NaOH 250 5,516 1 ano ne
40 NaOH 250 4,136 1 ano ne
50 NaOH 230 4,136 1 ano ne
30 KOH 200 1,103 5 min částečně ne
45 KOH 200 1,379 5 min ano ne
30 KOH 230 2,930 4 ano ano
45 KOH 230 2,758 4 ano ne
Výsledky ukazují, že nižší koncentrace (30 %
afias • · · ·· ·· ·· • · · ···· · · 9 9
9 9 · · · · · · • · · · · · · · · · · · · · · • · · 9 · · «·« · ··· ···· ·· ··
- 10 hmotnostních) žíraviny napadají vrstvu aluminidu niklu a způsobují tak tvorbu odlupující se vrstvy (šupin) během následného obnovení tepelně bariérovéo povlaku. Kromě toho teploty převyšující 250 °C způsobují napadení základního kovu nebo napadení povlaku na bázi aluminidu niklu, pokud se komora autoklávu nepropláchne inertním plynem pro snížení koncentrace kyslíku pod 50 ppm.

Claims (32)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob leptání vodným roztokem pro odstranění tepelně bariérových povlaků na povrchu kovu, vyznačuj ící se t í m, že zahrnuje kroky:
    (A) styk povrchu kovu s vodným roztokem žíraviny pro odstranění tepelně bariérového povlaku z tohoto povrchu za provozních podmínek vybraných k zabránění tvorbě odlupující se vrstvy během následné aplikace náhradního tepelně bariérového povlaku a tepelného zpracování a (B) aplikaci uvedeného náhradního tepelně bariérového povlaku.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmiňované vybrané provozní podmínky zahrnují tlak alespoň asi 2,758 MPa.
  3. 3. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmiňované vybrané provozní podmínky zahrnují teplotu v rozmezí od asi 230 °C do asi 250 °C.
  4. 4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zmiňované vybrané podmínky zahrnují provozní čas od asi 5 minut dó asi 4 hodin.
  5. 5. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že uvedený povrch kovu se uvádí do styku s žíravým roztokem KOH o koncentraci od asi 40 do asi 45 % hmotnostních za zmíněných vybraných podmínek.
    • · • · · · · • · ······· ·· · · jící se s žíravým do asi 50 % jící se
  6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznaču tím, že uvedený povrch kovu se uvede do styku roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 hmotnostních za zmíněných vybraných podmínek.
  7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznaču tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvede do styku s žíravým roztokem pod atmosférou dusíku.
  8. 8. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvede do styku s žíravým roztokem pod atmosférou argonu.
  9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící' se tím, že zmiňované vybrané podmínky zahrnují tlak alespoň asi 2,758 MPa a teplotu v rozmezí od asi 230 °C do asi
    250 °C.
  10. 10. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvede do styku s žíravým roztokem KOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 45 % hmotnostních nebo žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za vybraných podmínek, zahrnujících tlak alespoň asi 2,758 MPa.
  11. 11. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu je ve styku žíravým roztokem KOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 45 % hmotnostních nebo s žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za podmínek, zahrnujících teplotu od asi 230 °C do
  12. 12. Způsob podle nároku 1, vyznaču vybraných asi 250 °C.
    jící se • ·
    - 13 tím, že zmiňovaný povrch kovu je ve styku žíravým roztokem KOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 45 % hmotnostních nebo s žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za vybraných podmínek, zahrnujících tlak alespoň asi 2,758 MPa a teplotu od asi 230 °C do asi 250 °C.
  13. 13. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu zahrnuje povlak na bázi aluminidu niklu nebo povlak na bázi směsného aluminidu platiny a niklu.
  14. 14. Způsob podle nároku 13,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu je ve formě nosné plochý letadla.
  15. 15. Způsob leptání vodným roztokem pro zpracování kovového povrchu obsahujícího aluminid niklu, kovového povrchu obsahujícího směsný aluminid platiny a niklu, kovového povrchu obsahujícího aluminid obecného vzorce
    MCrAIY, a jejich směsi, vyznačující se tím, že zahrnuje (A) styk povrchu kovu s vodným roztokem žíraviny za provozních podmínek vybraných k zabránění reakci zmiňované žíraviny se zmiňovaným aluminidem niklu, směsným aluminidem platiny a niklu nebo s jejich směsí za vzniku odlupující se vrstvy během následného nanesení tepelně bariérového povlaku a tepelného zpracování a • · • φ · · ·
    ΦΦΦΦ·
    - 14 (Β) nanesení zmiňovaného tepelně bariérového povlaku.
  16. 16. Způsob podle nároku 15,vyznačující se tím, že že zmiňované vybrané provozní podmínky zahrnují tlak alespoň asi 2,758 MPa.
  17. 17. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňované vybrané provozní podmínky zahrnují teplotu v rozmezí od asi 230 °C do asi 250 °C.
  18. 18. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňované vybrané podmínky zahrnují provozní čas od asi 30 minut do asi 4 hodin.
  19. 19. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvádí do styku s žíravým roztokem KOH o koncentraci od asi 40 do asi 45 % hmotnostních za zmiňovaných vybraných podmínek.
  20. 20. Způsob podle nároku 16,vyznačující se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvádí do styku s žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za zmiňovaných vybraných podmínek.
  21. 21. Způsob podle nároku 16,vyznačující se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvádí do styku s žíravým roztokem pod atmosférou dusíku.
  22. 22. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvádí do styku s žíravým roztokem pod atmosférou argonu.
  23. 23. Způsob podle nároku 16,vyznačující se • to ···· to tím, že zmiňované vybrané podmínky zahrnují tlak alespoň asi 2,758 MPa a teplotu v rozmezí od asi 230 °C do asi 250 °C.
  24. 24. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňované vybrané podmínky zahrnují tlak alespoň asi 2,758 MPa a teplotu v rozmezí od asi 230 °C do asi
    250 °C.
  25. 25. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu se uvádí do styku s žíravým roztokem KOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 45 % hmotnostních nebo s žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za vybraných podmínek, zahrnujících tlak alespoň asi 2,758 MPa.
  26. 26. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu je ve styku žíravým roztokem KOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 45 % hmotnostních nebo s žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za vybraných podmínek, zahrnujících teplotu od asi 230 °C do asi 250 °C.
  27. 27. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu je ve styku žíravým roztokem KOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 45 % hmotnostních nebo s žíravým roztokem NaOH o koncentraci v rozmezí od asi 40 do asi 50 % hmotnostních za vybraných podmínek, zahrnujících tlak alespoň asi 2,758 MPa a teplotu od asi 230 °C do asi 250 °C.
  28. 28. Způsob podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že zmiňovaný povrch kovu je ve formě nosné plochy
    ·· letadla.
  29. 29. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že se provádí v komoře autoklávu.
  30. 30. Způsob podle nároku 29,vyznačuj ící se tím, že atmosféra v autoklávu obsahuje méně než 50 dílů kyslíku na milión dílů.
  31. 31. Způsob podle nároku 15,vyznačuj ící se tím, že se provádí v komoře autoklávu.
  32. 32. Způsob podle nároku 31,vyznačuj ící se tím, že atmosféra v autoklávu obsahuje méně než 50 dílů kyslíku na milión dílů.
CZ19994541A 1998-12-14 1999-12-14 Způsob leptání vodným roztokem CZ293386B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/210,655 US6146692A (en) 1998-12-14 1998-12-14 Caustic process for replacing a thermal barrier coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ454199A3 true CZ454199A3 (cs) 2000-07-12
CZ293386B6 CZ293386B6 (cs) 2004-04-14

Family

ID=22783734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19994541A CZ293386B6 (cs) 1998-12-14 1999-12-14 Způsob leptání vodným roztokem

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6146692A (cs)
EP (1) EP1010776B1 (cs)
JP (1) JP4954357B2 (cs)
KR (1) KR100652993B1 (cs)
CZ (1) CZ293386B6 (cs)
DE (1) DE69924590T2 (cs)
TW (1) TW548345B (cs)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203847B1 (en) * 1998-12-22 2001-03-20 General Electric Company Coating of a discrete selective surface of an article
US6158957A (en) * 1998-12-23 2000-12-12 United Technologies Corporation Thermal barrier removal process
US6305077B1 (en) * 1999-11-18 2001-10-23 General Electric Company Repair of coated turbine components
US6243948B1 (en) * 1999-11-18 2001-06-12 General Electric Company Modification and repair of film cooling holes in gas turbine engine components
KR20010062316A (ko) * 1999-12-14 2001-07-07 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 금속 기판내의 통로 구멍으로부터 피복물을 제거하는방법, 및 이와 관련된 제품
DE60103612T2 (de) 2001-04-21 2005-06-16 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Reparieren einer keramischen Beschichtung
US6571472B2 (en) * 2001-08-14 2003-06-03 General Electric Company Restoration of thickness to load-bearing gas turbine engine components
US20030101587A1 (en) * 2001-10-22 2003-06-05 Rigney Joseph David Method for replacing a damaged TBC ceramic layer
US7090393B2 (en) * 2002-12-13 2006-08-15 General Electric Company Using thermal imaging to prevent loss of steam turbine efficiency by detecting and correcting inadequate insulation at turbine startup
US20070023142A1 (en) * 2002-12-19 2007-02-01 Lagraff John R Airfoil refurbishment method
US20050035086A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 Chen Keng Nam Upgrading aluminide coating on used turbine engine component
US20050127039A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 General Electric Company Process for removing adherent oxide particles from an aluminized surface
US6878215B1 (en) 2004-05-27 2005-04-12 General Electric Company Chemical removal of a metal oxide coating from a superalloy article
US7666515B2 (en) * 2005-03-31 2010-02-23 General Electric Company Turbine component other than airfoil having ceramic corrosion resistant coating and methods for making same
US20070039175A1 (en) * 2005-07-19 2007-02-22 General Electric Company Methods for repairing turbine engine components
DE102005045839A1 (de) * 2005-09-24 2007-04-12 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Reinigen von Hohlräumen an Gasturbinenbauteilen
US8267662B2 (en) * 2007-12-13 2012-09-18 General Electric Company Monolithic and bi-metallic turbine blade dampers and method of manufacture
US20100224602A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 General Electric Company Method and system for removing thermal barrier coating
JP5540320B2 (ja) * 2009-07-31 2014-07-02 株式会社新菱 超硬材における硬質被膜の除去方法及び超硬材の製造方法
BR112012016999A2 (pt) * 2010-01-11 2016-04-19 Kolene Corp sistema e método para tratar incrustação na superfície de um objeto metálico
US20120328445A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 United Technologies Corporation Grit blast free thermal barrier coating rework
US8956700B2 (en) 2011-10-19 2015-02-17 General Electric Company Method for adhering a coating to a substrate structure
GB201318873D0 (en) * 2013-10-25 2013-12-11 Rolls Royce Plc Thermal barrier coating removal process
US9334549B2 (en) 2013-12-20 2016-05-10 General Electric Company Systems and methods for recovery of rare-earth constituents from environmental barrier coatings
US9409185B2 (en) 2014-04-17 2016-08-09 General Electric Company Systems and methods for recovery of rare-earth constituents from environmental barrier coatings
CN105420744A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种涡轮叶片热障涂层陶瓷面层去除方法
US9803139B1 (en) 2016-06-24 2017-10-31 General Electric Company Process for removing aluminum-silicon coatings from metallic structures, and related processes for preparing magnetic components
GB201903484D0 (en) 2019-03-14 2019-05-01 Rolls Royce Plc A method of removing a ceramic coating from a ceramic coated metallic article
US11926880B2 (en) 2021-04-21 2024-03-12 General Electric Company Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases
US11661646B2 (en) 2021-04-21 2023-05-30 General Electric Comapny Dual phase magnetic material component and method of its formation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833414A (en) * 1972-09-05 1974-09-03 Gen Electric Aluminide coating removal method
US4141781A (en) * 1977-10-06 1979-02-27 General Electric Company Method for rapid removal of cores made of βAl2 O3 from directionally solidified eutectic and superalloy and superalloy materials
US4317685A (en) * 1980-06-06 1982-03-02 General Electric Company Method for removing a scale from a superalloy surface
US4439241A (en) * 1982-03-01 1984-03-27 United Technologies Corporation Cleaning process for internal passages of superalloy airfoils
US5507306A (en) * 1993-12-23 1996-04-16 Howmet Corporation Cleaning apparatus and method for cleaning internal airfoil cooling passages
US5575858A (en) * 1994-05-02 1996-11-19 United Technologies Corporation Effective cleaning method for turbine airfoils
US5678583A (en) * 1995-05-22 1997-10-21 Howmet Research Corporation Removal of ceramic shell mold material from castings
DE69615517T2 (de) * 1995-12-22 2002-05-16 Gen Electric Körper mit Hochtemperatur-Schutzschicht und Verfahren zum Beschichten
US5643474A (en) * 1995-12-26 1997-07-01 General Electric Company Thermal barrier coating removal on flat and contoured surfaces
US5972424A (en) * 1998-05-21 1999-10-26 United Technologies Corporation Repair of gas turbine engine component coated with a thermal barrier coating

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000048100A (ko) 2000-07-25
CZ293386B6 (cs) 2004-04-14
EP1010776A1 (en) 2000-06-21
US6146692A (en) 2000-11-14
DE69924590T2 (de) 2006-02-09
DE69924590D1 (de) 2005-05-12
EP1010776B1 (en) 2005-04-06
JP2000248391A (ja) 2000-09-12
JP4954357B2 (ja) 2012-06-13
KR100652993B1 (ko) 2006-11-30
TW548345B (en) 2003-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ454199A3 (cs) Způsob odstraňování keramických povlaků žíravinou
US5643474A (en) Thermal barrier coating removal on flat and contoured surfaces
US6210488B1 (en) Method of removing a thermal barrier coating
EP0783044B1 (en) Method for repair and cleaning of airfoils
US7270764B2 (en) Method for removing aluminide coating from metal substrate and turbine engine part so treated
JP4870254B2 (ja) 基体からアルミニドコーティングを除去する方法
EP1118695B1 (en) Method of removing a thermal barrier coating
US6158957A (en) Thermal barrier removal process
JP4762393B2 (ja) 拡散アルミニドコーティングからの高温腐蝕生成物の除去方法
US6174448B1 (en) Method for stripping aluminum from a diffusion coating
CA2921814C (en) Methods for removing barrier coatings, bondcoat and oxide layers from ceramic matrix composites
JP2002521568A (ja) 基材に断熱被膜が施された構成部品及び基材から断熱被膜を除去する方法
US20050035086A1 (en) Upgrading aluminide coating on used turbine engine component
EP1321536A2 (en) Process for rejuvenating a diffusion aluminide coating
GB2384492A (en) Cleaning of internal passages of airfoils
US20200055615A1 (en) Method and apparatus for removing coatings
EP1548156B1 (en) Process for removing adherent oxide particles from an aluminized surface
Gysen et al. Selective stripping of high temperature turbine blade coatings and aerospace braze materials

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: 20131214