DE102007003735B4 - Process for producing a protective coating and protective coating - Google Patents

Process for producing a protective coating and protective coating Download PDF

Info

Publication number
DE102007003735B4
DE102007003735B4 DE200710003735 DE102007003735A DE102007003735B4 DE 102007003735 B4 DE102007003735 B4 DE 102007003735B4 DE 200710003735 DE200710003735 DE 200710003735 DE 102007003735 A DE102007003735 A DE 102007003735A DE 102007003735 B4 DE102007003735 B4 DE 102007003735B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate surface
silicon
aluminum
component
protective coating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200710003735
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007003735A1 (en
Inventor
Heinrich Walter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
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 MTU Aero Engines GmbH filed Critical MTU Aero Engines GmbH
Priority to DE200710003735 priority Critical patent/DE102007003735B4/en
Publication of DE102007003735A1 publication Critical patent/DE102007003735A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007003735B4 publication Critical patent/DE102007003735B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/34Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
    • 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
    • C23C10/18Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
    • 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
    • C23C10/18Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
    • C23C10/26Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions more than one element being diffused

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Schutzbeschichtung für ein Bauteil, insbesondere für ein Bauteil aus einer Nickelbasislegierung, mit zumindest folgenden Schritten:
a) Bereitstellen eines Bauteils mit mindestens einer zu beschichtenden Substratoberfläche;
b) Auftragen einer Schlickerschicht aus Silizium auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche des Bauteils;
c) Trocknen der auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche aufgetragenen Schlickerschicht;
d) Alitieren der oder jeder zu beschichtenden Substratoberfläche des Bauteils, um über die Schlickerschicht auf die jeweilige Substratoberfläche aufgetragenes Silizium zusammen mit Aluminium gleichzeitig in die jeweilige Substratoberfläche des Bauteils unter Ausbildung eines Silizium-Aluminium-Substratbereichs einzudiffundieren.
Method for producing a protective coating for a component, in particular for a component made of a nickel-based alloy, having at least the following steps:
a) providing a component with at least one substrate surface to be coated;
b) applying a slurry layer of silicon to the or each substrate surface of the component to be coated;
c) drying the slip layer applied to the or each substrate surface to be coated;
d) Alitieren the or each substrate surface to be coated of the component to simultaneously diffused via the slurry layer on the respective substrate surface silicon together with aluminum in the respective substrate surface of the component to form a silicon-aluminum substrate region.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen und/oder oxidationsbeständigen Schutzbeschichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine korrosionsbeständige und/oder oxidationsbeständige Schutzbeschichtung.The The invention relates to a method for producing a corrosion-resistant and / or oxidationresistant Protective coating. Furthermore, the invention relates to a corrosion-resistant and / or oxidation resistant Protective coating.

Beim Betrieb von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, bei hohen Temperaturen sind deren freie Oberflächen stark korrodierenden und/oder oxidierenden Bedingungen ausgesetzt. Beim Einsatz in Gasturbinen bestehen derartige Bauteile insbesondere aus einer Superlegierung. Superlegierungen sind typischerweise als Nickelbasislegierungen ausgeführt. Zum Schutz vor Korrosion und/oder Oxidation werden solche Bauteile mit Schutzbeschichtungen versehen.At the Operation of components, in particular of gas turbine components, at high temperatures are their free surfaces strongly corroding and / or exposed to oxidizing conditions. When used in gas turbines such components consist in particular of a superalloy. Superalloys are typically nickel-based alloys executed. To protect against corrosion and / or oxidation are such components provided with protective coatings.

Zur Bereitstellung einer korrosionsbeständigen und/oder oxidationsbeständigen Schutzbeschichtung auf einem Bauteil ist es bereits Stand der Technik, auf eine Substratoberfläche eines Bauteils Aluminium und Platin abzuscheiden, um so eine Schutzbeschichtung in Form eines Platin-Aluminium-Substratbereichs bereitzustellen. Platin-Aluminium-Schutzbeschichtungen verfügen gegenüber reinen Aluminium-Schutzbeschichtungen über den Vorteil einer erhöhten Oxidationsbeständigkeit sowie Heißgaskorrosionsbeständigkeit, allerdings sind derartige Platin-Aluminium-Beschichtungen relativ teuer.to Providing a corrosion resistant and / or oxidation resistant protective coating a component, it is already state of the art, on a substrate surface of a Part aluminum and platinum deposit, so a protective coating in the form of a platinum-aluminum substrate region provide. Platinum-aluminum protective coatings are superior to pure ones Aluminum protective coatings over the advantage of increased oxidation resistance and hot gas corrosion resistance, however, such platinum-aluminum coatings are relative expensive.

Zur Bereitstellung preisgünstigerer, korrosionsbeständiger und/oder oxidationsbeständiger Schutzbeschichtungen ist es aus dem Stand der Technik weiterhin bekannt, auf eine Substratoberfläche eines Bauteils Aluminium und Silizium zur Bereitstellung Silizium-Aluminium-Substratbereichs aufzutragen. Dabei wird nach dem Stand der Technik so vorgegangen, dass Aluminium und Silizium nacheinander und demnach zeitlich getrennt in eine Substratoberfläche des zu beschichtenden Bauteils eindiffundiert werden. Ein sich dabei ausbildender Silizium-Aluminium-Substratbereich verfügt jedoch lediglich über eine relativ begrenzte Dicke und damit Beständigkeit bzw. Schutzwirkung gegenüber Korrosion und/oder Oxidation.to Providing cheaper, corrosion-resistant and / or oxidation resistant Protective coatings continue to be known in the art known, on a substrate surface a component aluminum and silicon to provide silicon-aluminum substrate area apply. This is done according to the prior art, that aluminum and silicon one after the other and therefore separated in time in a substrate surface of the component to be coated are diffused. One in the process However, has forming silicon-aluminum substrate area only about a relatively limited thickness and thus durability or protective effect across from Corrosion and / or oxidation.

Die Schrift DE 103 47 363 A1 offenbart ein Verfahren zur lokalen Alitierung, Silizierung und/oder Chromierung von metallischen Bauteilen mittels Pastenauftrag und Erhitzen. Dabei enthält die Paste beispielsweise Al und Si nebeneinander, wobei die unterschiedlichen Diffusionsgeschwindigkeiten der Elemente eine optimale Verteilung im Diffusionsbereich verhindern können.The font DE 103 47 363 A1 discloses a method for locally alitating, silicating and / or chromating metallic components by means of paste application and heating. The paste contains, for example, Al and Si next to each other, wherein the different diffusion rates of the elements can prevent optimal distribution in the diffusion region.

Die Schrift DE 198 27 620 C2 schützt die Herstellung einer Panzerung für ein metallisches Bauteil, wobei auf das Bauteil ein Schlickerauftrag erfolgt und nach dem Trocknen des Schlickers die daraus entstandene Schicht alitiert wird. Der Schlicker enthält dabei wenigstens eines des Elemente Ni, Cr und Ce.The font DE 198 27 620 C2 protects the production of an armor for a metallic component, wherein on the component a slip application takes place and after drying of the slip the resulting layer is alitiert. The slurry contains at least one of the elements Ni, Cr and Ce.

Die Schrift DE 198 07 636 C1 dokumentiert die Herstellung einer korrosions- und oxidationsbestädigen Schlickerschicht, wobei der Schlickerwerkstoff durch Mischen von einer Bindemittel-Lösung mit einem Al oder Cr enthaltenden Ausgangspulver und einem u. a. oder ausschließlich Si enthaltenden Zugabepulver erhalten wird. Die Schickerschicht wird in üblicher Weise ausgehärtet/getrocknet und durch Wärmebehandeln eindiffundiert.The font DE 198 07 636 C1 documents the production of a corrosion-resistant and oxidation-resistant slip layer, the slip material being obtained by mixing a binder solution with an initial powder containing Al or Cr and an additive powder containing, inter alia or exclusively Si. The Schickerschicht is cured in the usual way / dried and diffused by heat treatment.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Schutzbeschichtung sowie eine neuartige Schutzbeschichtung zu schaffen.Of these, Based on the present invention, the problem underlying a novel process for producing a protective coating as well as to create a novel protective coating.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schutzbeschichtung im Sinne von Anspruch 1 gelöst.This Problem is solved by a process for producing a protective coating in the sense of claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Bauteils mit mindestens einer zu beschichtenden Substratoberfläche; b) Auftragen einer Schlickerschicht aus Silizium auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche des Bauteils; c) Trocknen der auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche aufgetragenen Schlickerschicht; d) Alitieren der oder jeder zu beschichtenden Substratoberfläche des Bauteils, um über die Schlickerschicht auf die jeweilige Substratoberfläche aufgetragenes Silizium zusammen mit Aluminium gleichzeitig in die jeweilige Substratoberfläche des Bauteils unter Ausbildung eines Silizium-Aluminium-Substratbereichs einzudiffundieren.The inventive method comprises at least the following steps: a) providing a component with at least one substrate surface to be coated; b) Applying a slurry layer of silicon to the or each to be coated substrate surface of the component; c) drying the one or more to be coated substrate surface applied slurry layer; d) Alitating the or each to be coated substrate surface of the component to over the slip layer applied to the respective substrate surface Silicon together with aluminum simultaneously in the respective substrate surface of the Component to form a silicon-aluminum substrate region diffuse.

Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, in einem ersten Schritt Silizium als Schlickerschicht auf mindestens eine zu beschichtende Substratoberfläche eines Bauteils aufzutragen und nach dem Trocknen der Schlickerschicht in einem sich anschließenden Alitierverfahren Silizium und Aluminium gleichzeitig in die jeweilige Substratoberfläche einzudiffundieren. Hiermit kann ein relativ dicker Silizium-Aluminium-Substratbereich und damit ein effektiver Schutz gegenüber Korrosion und/oder Oxidation und/oder Sulfidation bereitgestellt werden.For the purposes of the method according to the invention, it is proposed to apply silicon as a slurry layer to at least one substrate surface of a component to be coated and to diffuse silicon and aluminum simultaneously into the respective substrate surface after the drying of the slurry layer in a subsequent alitization process. This can be a relatively thick silicon aluminum minium substrate area and thus an effective protection against corrosion and / or oxidation and / or sulfidation are provided.

Die erfindungsgemäße Schutzbeschichtung ist in Anspruch 7 definiert.The protective coating according to the invention is defined in claim 7.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description. Embodiments of the invention without being limited to this to be closer to the drawing explained. Showing:

1 eine schematisierte Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Schutzbeschichtung beschichteten Bauteils; und 1 a schematic representation of a coated with a protective coating according to the invention component; and

2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der sich beim erfindungsgemäßen Verfahren abhängig von einer Haltedauer ausbildenden Dicke des Silizium-Aluminium-Substratbereichs. 2 a diagram illustrating the process of the invention depending on a holding duration forming thickness of the silicon-aluminum substrate region.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen und/oder oxidationsbeständigen Schutzbeschichtung für ein Bauteil, insbesondere für ein Bauteil aus einer Nickelbasislegierung.The The present invention relates to a method for manufacturing a corrosion resistant and / or oxidationresistant Protective coating for a component, in particular for a component made of a nickel-based alloy.

Nach dem Bereitstellen eines Bauteils mit mindestens einer zu beschichtenden Substratoberfläche wird eine Schlickerschicht aus Silizium auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche des Bauteils aufgetragen. Der aufzutragende Schlicker besteht aus Siliziumpulver und Bindemittel und wird vorzugsweise durch Pinseln, Tauchen, Streichen, Elektrophorese oder elektrostatische bzw. galvanische Auftrageverfahren auf die oder jede zu beschichtende Oberfläche des Bauteils aufgetragen. Nach dem Auftragen der Schlickerschicht auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche erfolgt ein Trocknen derselben.To the provision of a component with at least one to be coated Substrate surface is a slurry layer of silicon on the or each to be coated substrate surface applied to the component. The slip to be applied consists of Silicon powder and binder and is preferably made by brushing, Dipping, brushing, electrophoresis or electrostatic or galvanic Application method on the or each surface to be coated of Applied component. After applying the slip layer on the or each substrate surface to be coated is dried.

Im Anschluss an das Auftragen und Trocknen der Schlickerschicht erfolgt ein Alitieren der oder jeder zu beschichtenden Substratoberfläche des Bauteils, um über die Schlickerschicht auf die jeweilige Substratoberfläche aufgetragenes Silizium zusammen mit Aluminium gleichzeitig in die jeweilige Substratoberfläche des Bauteils einzudiffundieren. Hierbei bildet sich ein Silizium-Aluminium-Substratbereich als korrosionsbeständige und/oder oxidationsbeständige Schutzbeschichtung aus.in the Connection to the application and drying of the slip layer takes place alitating the or each substrate surface to be coated Component to over the slip layer applied to the respective substrate surface Silicon together with aluminum simultaneously into the respective substrate surface of the component diffuse. This forms a silicon-aluminum substrate area as corrosion resistant and / or oxidation resistant Protective coating off.

Das Eindiffundieren von Silizium und Aluminium wird bei einer Prozesstemperatur zwischen 1000 und 1100°C, vorzugsweise bei einer Prozesstemperatur von in etwa 1080°C, durchgeführt. Das Eindiffundieren von Silizium und Aluminium wird dabei bei einer Haltezeit von maximal vier Stunden, vorzugsweise bei einer Haltezeit von in etwa drei Stunden, durchgeführt.The Diffusing silicon and aluminum at a process temperature between 1000 and 1100 ° C, preferably at a process temperature of about 1080 ° C performed. The Diffusion of silicon and aluminum is thereby at a Holding time of a maximum of four hours, preferably at a holding time in about three hours.

1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichteten Bauteils 10 zusammen mit einem sich auf einer Substratoberfläche des Bauteils 10 bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausbildenden Silizium-Aluminium-Substratbereich 11. Der Silizium-Aluminium-Substratbereich 11 bildet die korrosionsbeständige und/oder oxidationsbeständige Schutzbeschichtung für das Bauteil 10, wobei die Dicke des sich ausbildenden Silizium-Aluminium-Substratbereichs 11 maßgeblich von der Haltedauer beim gleichzeitigen Eindiffundieren von Silizium und Aluminium in die Substratoberfläche des Bauteils 10 abhängt. 1 shows a schematic representation of a coated by means of the method according to the invention component 10 along with on a substrate surface of the component 10 in carrying out the method according to the invention forming silicon-aluminum substrate region 11 , The silicon-aluminum substrate area 11 forms the corrosion-resistant and / or oxidation-resistant protective coating for the component 10 wherein the thickness of the forming silicon-aluminum substrate region 11 significantly influenced by the holding time during the simultaneous diffusion of silicon and aluminum into the substrate surface of the component 10 depends.

So zeigt 2 ein Diagramm, bei welchem auf der horizontal verlaufenden Achse 12 die Haltedauer in Stunden und auf der vertikal verlaufenden Achse 13 die Schichtdicke in μm aufgetragen ist. Eine Kurve 14 verdeutlicht die sich beim erfindungsgemäßen Verfahren abhängig von der Haltedauer ausbildende Schichtdicke, wobei 2 entnommen werden kann, dass bei einer Haltedauer von in etwa 3 Stunden eine optimale Schichtdicke bzw. ein optimales Verhältnis von Haltedauer und Schichtdicke bereitgestellt werden kann. Nach einer Haltedauer von drei Stunden liegt ein Silizium-Aluminium-Substratbereich mit einer Schichtdicke von in etwa 125 μm vor.So shows 2 a diagram in which on the horizontal axis 12 the holding time in hours and on the vertical axis 13 the layer thickness is plotted in μm. A curve 14 illustrates the process according to the invention forming depending on the holding time layer thickness, wherein 2 can be found that with a holding period of about 3 hours, an optimal layer thickness or an optimal ratio of holding time and layer thickness can be provided. After a holding period of three hours, a silicon-aluminum substrate region with a layer thickness of approximately 125 μm is present.

Eine über drei Stunden hinausgehende Haltedauer zum gleichzeitigen Eindiffundieren von Silizium und Aluminium bewirkt keine merkliche Erhöhung der Dicke des sich ausbildenden Silizium-Aluminium-Substratbereichs. Neben der Kurve 14 zeigt 2 weiterhin eine Kurve 15, welche abhängig von der Haltezeit die sich ausbildende Dicke eins Substratbereichs für den Fall zeigt, in welchem ausschließlich Aluminium in die Substratoberfläche des zu beschichtenden Bauteils eindiffundiert wird. Dem Vergleich der Kurven 14 und 15 kann unmittelbar entnommen werden, dass dann, wenn Silizium und Aluminium gleichzeitig in die Substratoberfläche eindiffundiert werden, bei gleicher Haltezeit ein wesentlich dickerer Substratbereich bereitgestellt werden kann.A holding period exceeding three hours for simultaneously diffusing silicon and aluminum does not appreciably increase the thickness of the silicon-aluminum substrate region being formed. Next to the curve 14 shows 2 continue a curve 15 which, depending on the holding time, shows the forming thickness of a substrate region in the case in which only aluminum is diffused into the substrate surface of the component to be coated. The comparison of the curves 14 and 15 It can be seen immediately that when silicon and aluminum are simultaneously diffused into the substrate surface, a substantially thicker substrate region is provided for the same holding time can be.

Wie bereits ausgeführt, erfolgt das gleichzeitige Eindiffundieren von Silizium und Aluminium vorzugsweise bei einer Haltedauer von drei Stunden und einer Temperatur von 1080°C. Wird ein Bauteil aus einer Nickelbasislegierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und diesen Parametern beschichtet, so bildet sich im Silizium-Aluminium-Substratbereich die in der nachfolgenden Tabelle wiedergegebene Verteilung von Aluminium und Silizium aus, wobei neben Aluminium und Silizium jeweils im Rest die Bestandteile der Nickelbasislegierung vorhanden sind. Abstand von Substratoberfläche [μm] Aluminium [Gew.-%] Silizium [Gew.-%] 5 31,5 0,1 10 29,9 0,2 15 28,3 0,3 20 26,7 0,7 25 25,1 1,1 30 22,4 2,2 35 19,7 3,3 40 16,3 3,9 45 12,9 4,4 50 11,9 4,7 55 11,1 5,0 60 9,9 4,9 65 8,8 4,7 70 7,9 4,5 75 7,1 4,2 80 6,9 4,9 85 6,8 5,6 95 6,5 4,6 105 7,6 2,0 115 7,1 2,2 125 6,9 0,1 As already stated, the simultaneous diffusion of silicon and aluminum is preferably carried out at a holding time of three hours and a temperature of 1080 ° C. If a component made of a nickel-based alloy is coated with the method according to the invention and these parameters, then the distribution of aluminum and silicon reproduced in the following table is formed in the silicon-aluminum substrate region, with the constituents of the nickel-based alloy being present in each case in addition to aluminum and silicon are. Distance from substrate surface [μm] Aluminum [wt .-%] Silicon [% by weight] 5 31.5 0.1 10 29.9 0.2 15 28.3 0.3 20 26.7 0.7 25 25.1 1.1 30 22.4 2.2 35 19.7 3.3 40 16.3 3.9 45 12.9 4.4 50 11.9 4.7 55 11.1 5.0 60 9.9 4.9 65 8.8 4.7 70 7.9 4.5 75 7.1 4.2 80 6.9 4.9 85 6.8 5.6 95 6.5 4.6 105 7.6 2.0 115 7.1 2.2 125 6.9 0.1

Aus der obigen Tabelle folgt, dass ausgehend von einer Substratoberfläche des Bauteils der Aluminiumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs zuerst abnimmt, wohingegen der Silizium-Anteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs ausgehend von der Substratoberfläche zuerst zunimmt.Out From the above table it follows that starting from a substrate surface of the Component of the aluminum content of the silicon-aluminum substrate region first decreases, whereas the silicon portion of the silicon-aluminum substrate region starting from the substrate surface increases first.

Gemäß der obigen Tabelle nimmt der Siliziumanteil ausgehend von der Substratoberfläche zuerst zu und bleibt anschließend hieran in etwa unverändert. So kann der rechten Spalte der obigen Tabelle entnommen werden, dass der Siliziumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs bis zu einem Abstand von in etwa 50 bis 55 μm von der Substratoberfläche zunimmt und hieran anschließend bis zu einem Abstand von in etwa 85 bis 95 μm von der Substratoberfläche in etwa unverändert bleibt. So nimmt der Siliziumanteil ausgehend von der jeweiligen Substratoberfläche bis zu einem Abstand von in etwa 55 μm bis auf einen Anteil von in etwa 5,0 Gew.-% zu, hieran anschließend bleibt der Siliziumanteil bis zu einem Abstand von in etwa 95 μm zur Substratoberfläche mit einer Toleranz von ±1,0 Gew.-%, insbesondere mit einer Toleranz von ±0,8 Gew.-%, in etwa unverändert.According to the above Table assumes the silicon content starting from the substrate surface first and then stay this is roughly unchanged. So the right column can be taken from the above table, that is, the silicon content of the silicon-aluminum substrate region increases to a distance of about 50 to 55 microns from the substrate surface and afterwards to a distance of about 85 to 95 microns from the substrate surface in about unchanged remains. Thus, the silicon fraction increases from the respective one substrate surface up to a distance of about 55 microns to a share of in about 5.0 wt .-%, then the silicon content remains thereafter up to a distance of about 95 microns to the substrate surface with a tolerance of ± 1.0 Wt .-%, in particular with a tolerance of ± 0.8 wt .-%, approximately unchanged.

Der Aluminiumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs nimmt ausgehend von der Substratoberfläche zuerst ab und bleibt anschließend hieran in etwa unverändert. So zeigt die mittlere Spalte der obigen Tabelle, dass der Aluminiumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs ausgehend von der Substratoberfläche bis zu einem Abstand von in etwa 70 bis 75 μm von der jeweiligen Substratoberfläche abnimmt und hieran anschließend bis zu einem Abstand von in etwa 115 bis 125 μm von der jeweiligen Substratoberfläche in etwa unverändert bleibt. Bis zu einem Abstand von in etwa 75 μm nimmt der Aluminiumanteil auf einen Anteil von in etwa 7,0 Gew.-% ab, hieran anschließend bleibt der Aluminiumanteil bis zu einem Abstand von in etwa 125 μm von der Substratoberfläche mit einer Toleranz von ±1,0 Gew.-%, insbesondere von ±0,6 Gew.-%, in etwa unverändert.The aluminum content of the silicon-aluminum substrate region first decreases starting from the substrate surface and then remains approximately unchanged thereafter. Thus, the middle column of the above table shows that the aluminum content of the silicon-aluminum substrate region decreases from the substrate surface to a distance of approximately 70 to 75 .mu.m from the respective substrate surface and thereafter to a distance of approximately 115 to 125 microns from the respective substrate surface remains approximately unchanged. Up to a distance of about 75 microns, the aluminum content decreases to a proportion of about 7.0 wt .-%, then the aluminum content remains up to a distance of about 125 microns from the substrate surface with a tolerance of ± 1.0 wt .-%, in particular of ± 0.6 wt .-%, approximately unchanged.

Die erfindungsgemäße Schutzbeschichtung stellt einen effektiven und haltbaren Schutz gegenüber Korrosion und/oder Oxidation für ein zu beschichtendes Bauteil bereit.The protective coating according to the invention provides effective and durable protection against corrosion and / or oxidation for a component to be coated ready.

1010
Bauteilcomponent
1111
Silizium-Aluminium-SubstratbereichSilicon-aluminum substrate region
1212
Achseaxis
1313
Achseaxis
1414
KurveCurve
1515
KurveCurve

Claims (15)

Verfahren zum Herstellen einer Schutzbeschichtung für ein Bauteil, insbesondere für ein Bauteil aus einer Nickelbasislegierung, mit zumindest folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Bauteils mit mindestens einer zu beschichtenden Substratoberfläche; b) Auftragen einer Schlickerschicht aus Silizium auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche des Bauteils; c) Trocknen der auf die oder jede zu beschichtende Substratoberfläche aufgetragenen Schlickerschicht; d) Alitieren der oder jeder zu beschichtenden Substratoberfläche des Bauteils, um über die Schlickerschicht auf die jeweilige Substratoberfläche aufgetragenes Silizium zusammen mit Aluminium gleichzeitig in die jeweilige Substratoberfläche des Bauteils unter Ausbildung eines Silizium-Aluminium-Substratbereichs einzudiffundieren.Method for producing a protective coating for a Component, in particular for a component made of a nickel-based alloy, with at least the following steps: a) providing a component with at least one to be coated substrate surface; b) Applying a slurry layer of silicon to the or each to be coated substrate surface of the component; c) drying the one or more to be coated substrate surface applied slurry layer; d) Alitating the or each to be coated substrate surface of the component to over the slip layer applied to the respective substrate surface Silicon together with aluminum simultaneously into the respective substrate surface of the Component to form a silicon-aluminum substrate region diffuse. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch Gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren von Silizium und Aluminium bei einer Prozesstemperatur zwischen 1050 und 1100°C durchgeführt wird.Method according to claim 1, characterized that the diffusion of silicon and aluminum at a process temperature between 1050 and 1100 ° C carried out becomes. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren von Silizium und Aluminium bei einer Prozesstemperatur von in etwa 1080°C durchgeführt wird.Method according to claim 2, characterized in that that the diffusion of silicon and aluminum at a process temperature from about 1080 ° C carried out becomes. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren von Silizium und Aluminium bei einer Haltedauer von maximal 4 Stunden durchgeführt wird.Method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the diffusion of silicon and aluminum is carried out at a maximum holding time of 4 hours. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren von Silizium und Aluminium bei einer Haltedauer von in etwa 3 Stunden durchgeführt wird.Method according to claim 4, characterized in that that the diffusion of silicon and aluminum at a holding time carried out in about 3 hours becomes. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung der jeweiligen Schlickerschicht ein Schlicker aus Siliziumpulver und Bindemittel auf die jeweilige Substratoberfläche des Bauteils aufgetragen wird.Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that to provide the respective Slip layer a slurry of silicon powder and binder on the respective substrate surface of the component is applied. Schutzbeschichtung für ein Bauteil aus einem Bauteilwerkstoff, insbesondere aus einer Nickelbasislegierung, wobei dieselbe einen auf mindestens einer Substratoberfläche des Bauteils ausgebildeten Silizium-Aluminium-Substratbereich aufweist, der Aluminium und Silizium und im Rest Bestandteile des Bauteilwerkstoffs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der jeweiligen Substratoberfläche der Aluminiumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs zuerst abnimmt, und dass ausgehend von der jeweiligen Substratoberfläche der Siliziumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs zuerst zunimmt.Protective coating for a component made of a component material, in particular of a nickel-based alloy, the same one formed on at least one substrate surface of the component Silicon-aluminum substrate area, the aluminum and silicon and in the remainder comprises constituents of the component material, thereby characterized in that starting from the respective substrate surface of the Aluminum content of the silicon-aluminum substrate region first decreases, and that starting from the respective substrate surface of Silicon portion of the silicon-aluminum substrate region increases first. Schutzbeschichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der jeweiligen Substratoberfläche des Bauteils der Aluminiumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs zuerst abnimmt und hieran anschließend in etwa unverändert bleibt, und dass ausgehend von der jeweiligen Substratoberfläche des Bauteils der Siliziumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs zuerst zunimmt und hieran anschließend in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to claim 7, characterized that starting from the respective substrate surface of the component, the aluminum content of the silicon-aluminum substrate region decreases first and thereto subsequently roughly unchanged remains, and that starting from the respective substrate surface of the Component of the silicon portion of the silicon-aluminum substrate region increases first and then remains roughly unchanged. Schutzbeschichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs ausgehend von der Substratoberfläche bis zu einem Abstand von in 50 bis 55 μm von der jeweiligen Substratoberfläche zunimmt und hieran anschließend bis zu einem Abstand von 85 bis 95 μm von der jeweiligen Substratoberfläche in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to claim 8, characterized in that the silicon content of the silicon-aluminum substrate region, starting from the substrate surface increases to a distance of 50 to 55 microns from the respective substrate surface and then thereafter up to a distance of 85 to 95 microns from the respective substrate surface remains approximately unchanged. Schutzbeschichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumanteil bis zu dem Abstand von in etwa 55 μm von der jeweiligen Substratoberfläche bis auf einen Anteil von in etwa 5,0 Gew.-% zunimmt und hieran anschließend bis zu einem Abstand von in etwa 95 μm von der jeweiligen Substratoberfläche mit einer Toleranz von ±1,0 Gew.-% in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to Claim 9, characterized that the silicon fraction up to the distance of about 55 microns from the respective substrate surface increases to a proportion of about 5.0 wt .-% and then to to a distance of about 95 microns from the respective substrate surface with a tolerance of ± 1.0 wt .-% roughly unchanged remains. Schutzbeschichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumanteil bis zu einem Abstand von in etwa 95 μm von der Substratoberfläche mit einer Toleranz von ±0,8 Gew.-% in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to claim 10, characterized that the silicon portion up to a distance of about 95 microns from the substrate surface with a tolerance of ± 0.8 % By weight approximately unchanged remains. Schutzbeschichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumanteil des Silizium-Aluminium-Substratbereichs ausgehend von der Substratoberfläche bis zu einem Abstand von 70 bis 75 μm von der jeweiligen Substratoberfläche abnimmt und hieran anschließend bis zu einem Abstand von in 115 bis 125 μm von der jeweiligen Substratoberfläche in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to one or more of claims 8 to 11, characterized in that the aluminum content of the silicon-aluminum substrate region starting from the substrate surface decreases to a distance of 70 to 75 microns from the respective substrate surface and afterwards to at a distance of from 115 to 125 μm from the respective substrate surface approximately unchanged remains. Schutzbeschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumanteil bis zu dem Abstand von in etwa 75 μm von der jeweiligen Substratoberfläche bis auf einen Anteil von in etwa 7,0 Gew.-% zunimmt und hieran anschließend bis zu einem Abstand von in etwa 125 μm von der jeweiligen Substratoberfläche mit einer Toleranz von ±1,0 Gew.-% in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to Claim 12, characterized that the aluminum content up to the distance of about 75 microns from the respective substrate surface increases to a proportion of about 7.0 wt .-% and then to at a distance of about 125 μm from the respective substrate surface with a tolerance of ± 1.0 wt .-% roughly unchanged remains. Schutzbeschichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumanteil bis zu einem Abstand von in etwa 125 μm von der Substratoberfläche mit einer Toleranz von ±0,6 Gew.-% in etwa unverändert bleibt.Protective coating according to Claim 13, characterized that the aluminum content up to a distance of about 125 microns from the substrate surface with a tolerance of ± 0.6 % By weight approximately unchanged remains. Schutzbeschichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der jeweiligen Substratoberfläche der Silizium-Aluminium-Substratbereich eine Dicke zwischen 115 und 125 μm aufweist.Protective coating according to one or more of claims 7 to 14, characterized in that starting from the respective substrate surface the silicon-aluminum substrate area a thickness between 115 and 125 microns having.
DE200710003735 2007-01-25 2007-01-25 Process for producing a protective coating and protective coating Expired - Fee Related DE102007003735B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710003735 DE102007003735B4 (en) 2007-01-25 2007-01-25 Process for producing a protective coating and protective coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710003735 DE102007003735B4 (en) 2007-01-25 2007-01-25 Process for producing a protective coating and protective coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007003735A1 DE102007003735A1 (en) 2008-07-31
DE102007003735B4 true DE102007003735B4 (en) 2010-07-01

Family

ID=39563775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710003735 Expired - Fee Related DE102007003735B4 (en) 2007-01-25 2007-01-25 Process for producing a protective coating and protective coating

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007003735B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008510A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Mtu Aero Engines Gmbh Coating and method for coating a workpiece

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19807636C1 (en) * 1998-02-23 1999-11-18 Mtu Muenchen Gmbh Process for producing a corrosion and oxidation resistant slip layer
DE19827620C2 (en) * 1998-06-20 2003-12-18 Mtu Aero Engines Gmbh Process for the production of armor for a metallic component and its use
DE10347363A1 (en) * 2003-10-11 2005-05-12 Mtu Aero Engines Gmbh Method for locally alitating, silicating or chromating metallic components

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19807636C1 (en) * 1998-02-23 1999-11-18 Mtu Muenchen Gmbh Process for producing a corrosion and oxidation resistant slip layer
DE19827620C2 (en) * 1998-06-20 2003-12-18 Mtu Aero Engines Gmbh Process for the production of armor for a metallic component and its use
DE10347363A1 (en) * 2003-10-11 2005-05-12 Mtu Aero Engines Gmbh Method for locally alitating, silicating or chromating metallic components

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007003735A1 (en) 2008-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3838452C2 (en)
DE69821920T2 (en) POWDER MIXTURE FOR THERMAL DIFFUSION COATING
DE2605289C3 (en) Alloy with high resistance to oxidation against attack by sulphurous gases
DE2910076A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ENAMELS ON METAL SUBSTRATES
DE2356351C3 (en) Process for the production of a hot-dip tinned wire for electrotechnical purposes
DE3038416A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A TURBINE SHEATH
DE3321231C2 (en) Process for the production of wear protection layers on the surfaces of components made of titanium or titanium-based alloys
DE102013207457B4 (en) Process for the preparation of a high temperature protective coating
EP3211114A1 (en) Component made from a molybdenum alloy and method for forming an oxidation protection layer for the component
EP0134821B1 (en) High-temperature protective coating
DE2903080C2 (en) Method for forming an Al layer on a workpiece made of an iron alloy
WO2005035819A1 (en) Method for local alitising, siliconising and chroming of metal components
EP0241807B1 (en) High-temperature-resistant coating
DE202007019121U1 (en) Coated lock washer
EP2834392B1 (en) Cr (vi)-free anti-corrosion layers or adhesive layers which contain a solution comprising phosphate ions and metal powder, the metal powder being at least partially coated with si or si alloys
DE102008039969A1 (en) Turbine blade of a gas turbine and method for coating a turbine blade of a gas turbine
DE102016224546A1 (en) HOT GAS CORROSION AND OXIDATING PROTECTION LAYER FOR TIAL ALLOYS
DE68916631T2 (en) Copper-based material for the cooling fins of a heat exchanger and process for its production.
EP1097249B1 (en) Method for producing a plating for a metal component
DE102007003735B4 (en) Process for producing a protective coating and protective coating
DE19753876A1 (en) Iron aluminide coating and method of applying an iron aluminide coating
DE102010007526B3 (en) Method for producing a component and such a component
DE102013226163A1 (en) Spark plug electrode and spark plug with reduced corrosive wear and method of making a spark plug electrode
DE3942025C1 (en)
EP0026757A1 (en) Process for hot galvanizing iron and steel articles

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120801