DE112013005937B4

DE112013005937B4 - Verschleissbeständige Schicht und Verfahren zur Herstellung einer verschleissbeständigen Schicht

Info

Publication number: DE112013005937B4
Application number: DE112013005937.1T
Authority: DE
Inventors: Stephan Siegmann; Andrew R. Nicoll
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: Turbo Systems Switzerland Ltd Ch
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: JP2016503125A; WO2014090909A1; CN105026601A; KR101587391B1; JP6038349B2; DE112013005937A5; KR20150047644A

Abstract

Eine verschleissbeständige Schicht für ein Bauteil , wobei die Schicht ein Einlagematerial und ein Bindermaterial aufweist, wobei das Bindermaterial aus einer metallischen Matrix besteht und das Einlagematerial aus einer oxidkeramischen Verbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlagematerial eine Verbindung aus Al2O3- ZrO2enthält, welches in einer Zusammensetzung von (Al2O3)x(ZrO2)YRZvorliegt, wobei X=100-Z-Y und 20%<= Y <=40% und Z <= 1% ist und R eine Verunreinigung bezeichnet, wie beispielsweise SiO2, Fe2O3, CaO, TiO2, MgO, Na2O, oder Al2O3- TiO2, welches in einer Zusammensetzung von (Al2O3)X1(TiO2)Y1RZ1vorliegt, wobei X1 = 100 - Z1-Y1 und 3%<= Y1 <=40% und Z1 <= 1% ist und R eine Verunreinigung bezeichnet, wie beispielsweise SiO2, Fe2O3, CaO, ZrO2, MgO, Na2O, wobei die metallische Matrix eine Hartmatrix mit einer Härte von 400 HVO.1 bis zu 850 HV0.1 ausbildet, und das Einlagematerial eine Härte von 1400 HVO.1 bis zu 1800 HV0.1 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine verschleissbeständige Schicht gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer verschleissbeständigen Schicht gemäss Anspruch 11.
Stand der Technik
Die Erstellung von Beschichtungen durch thermisches Spritzen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die Verfahren des thermischen Spritzens sind in den Normen EN657 und ISO 14917 klassiert. Bauteile aus verschiedenen Grundwerkstoffen lassen sich zum Schutz gegen beispielsweise Verschleiss oder Korrosion mit Schichten aus hochschmelzenden Metallen oder Keramiken versehen. Auf thermisch stark belastete Bauteile können mittels des thermischen Spritzens mit thermisch leitenden oder Wärme isolierenden Schichten versehen werden. Beschichtungswerkstoffe, die in Pulverform herstellbar sind, werden beispielsweise in der EN 1274, oder diejenigen, die in Drahtform herstellbar sind, werden beispielsweise in der Norm EN ISO 14919 genannt. Die Beschichtungswerkstoffe werden beim thermischen Spritzen einer energiereichen Wärmequelle zugeführt und aufgeschmolzen. Die Wärmequelle kann eine Brenngas-Sauerstoff-Flamme, einen Lichtbogen, oder ein Plasma aus einem Edelgas, wie Argon, Wasserstoff, Stickstoff oder Helium umfassen. Die an- oder aufgeschmolzenen Partikel werden dabei in Richtung des Werkstücks beschleunigt und prallen dort mit hoher Geschwindigkeit auf, das heisst, einer Geschwindigkeit von ca. 40 m/s bis einschliesslich 600 m/s. Nach der Wärmeübertragung an den Grundwerkstoff erstarren sie und bilden lageweise eine Schicht.
Aus EP 1 291 449 A2 ist ein Verfahren zur Beschichtung eines reibungsbehafteten Grundmaterials mit einer Schutzschicht mittels eines thermischen Spritzverfahrens bekannt. Die Schutzschicht besteht aus einem MCrAlY (M = Co, Ni) sowie einem keramischen Pulver, das eine Kombination von Al₂O₃, Si₃N₄, SiC, AlN, Cr₃C₂, MoSi₂, welches in Pulverform einer Injektionsdüse zugeführt wird und auf das reibungsbehaftete Grundmaterial aufgetragen wird. Anschliessend an diesen Verfahrensschritt wird eine Diffusionswärmebehandlung durchgeführt und vor oder nach der Diffusionswärmebehandlung werden die reibungsbehafteten Stellen der aufgetragenen Schutzschicht in Zacken- oder Spitzenform geschnitten. Die Diffusionswärmebehandlung wird für das in der EP 1 291 449 A2 genannte Beispiel bei 1150 °C in 1 bis 10 Stunden durchgeführt. Sie dient zur verbesserten Haltbarkeit der aufgetragenen Schutzschicht auf dem Grundmaterial. Dabei wird eine stoffschlüssige Verbindung von der MCrAlY Matrix zum Grundmaterial erreicht.
Dieses Verfahren eignet sich allerdings nicht, wenn das thermische Spritzen unter Luftzufuhr erfolgt. In diesem Fall gelangt über die Luft Sauerstoff in die Schicht. Wenn Oxide vorhanden sind, die durch die Sauerstoffzufuhr entstehen, diffundiert die Schicht nicht zusammen. Das heisst, eine Diffusionsbehandlung verliert ihre Wirkung, sobald Oxide in der Beschichtung vorhanden sind. MCrAlY werden daher üblicherweise unter Vakuum oder Schutzatmosphäre beschichtet, damit die Schicht keine Oxide enthält.
Für Turbinenschaufeln, die aus einem einkristallinen Grundkörper bestehen, wird gemäss EP 2 317 078 A2 eine oxidationsbeständige Zwischenschicht mittels Laserauftragsschweissen (LMF) aufgetragen. Diese Zwischenschicht ist ein MCrAlY mit einer der nachfolgenden Zusammensetzungen: (1) 15-30% Cr, 5 - 10 % Al, 0.3 - 1.2 % Y, 0.1 - 1.2 % Si, 0-2 % andere und der Rest Ni, Co, (2) 35-39% Co, 18-24 % Cr, 7-9 % Al, 0.3 - 0.8 % Y, 0.1 - 1% Si, 0-2 % andere und der Rest Ni, (3) 18-26% Cr, 5 - 8 % Al, 0.3 - 1.2 % Y, 0.1 - 1.2 % Si, 0-2 % andere und der Rest Ni, Co (alle Angaben in Gewichtsprozent). Diese Zwischenschichten sind für LMF optimiert, da sich bei Erstarrung aus der Schmelzphase zunächst die γ-Phase ausbildet und diese epitaktisch auf dem Grundkörper der Turbinenschaufel erstarrt.
Im Anschluss an die Zwischenschicht wird eine abrasive Schicht ebenfalls mittels LMF aufgetragen. Die abrasive Schicht enthält ein Bindermaterial derselben Zusammensetzung wie die Zwischenschicht und ein Abrasivmaterial. Das Abrasivmaterial ist komplett in das Bindermaterial eingebettet, wodurch die nutzbare Lebensdauer der abrasiven Schicht bei hohen Einsatztemperaturen verlängert wird. Für den Auftrag einer abrasiven Schicht auf einem einkristallinen Grundmaterial ist eine eptitaktische Anbindung vorteilhaft, da hiermit ein minimales Risiko der Defektbildung besteht. Das Verfahren ist durch die Notwendigkeit der Erzeugung eines Schmelzbads durch den Laser beim LMF-Verfahren langsam. Das Verfahren erfordert, dass das Pulver für die Zwischenschicht bzw. die abrasive Schicht als fokussierter Pulverstrahl auf den Grundkörper aufgetragen wird. Der fokussierte Pulverstrahl wird konzentrisch um den Laserstrahl geführt und in das Schmelzbad eingedüst. Das Verfahren läuft langsam ab, weil das Schmelzbad lokal, das heisst punktweise auf der Oberfläche des Bauteils erzeugt wird.
Gemäss der EP 2 316 988 A1 wird als Abrasivmaterial kubisches Bornitrid (cBN), (cubic boron nitride) verwendet, welches bis zu 1100°C - 1200°C eine stabile Phasenstruktur ausbildet und seine Schneideigenschaften oder Härte bis zu diesen Temperaturen nicht verliert. Allerdings ist cBN ein teurer Werkstoff, insbesondere in der Ausführung als Hartphase. Für beschichtete Bauteile, die nicht bei den oben genannten Betriebstemperaturen eingesetzt werden, besteht daher ein Bedarf an kostengünstigeren Alternativen. Des Weiteren besteht ein Bedarf an einer abrasiven Schicht von erhöhter Lebensdauer.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verschleissbeständige Schicht von höherer Lebensdauer bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die verschleissbeständige Schicht schneller und kostengünstiger herzustellen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine verschleissbeständige Schicht gemäss Anspruch 1, welche mittels eines Verfahrens gemäss Anspruch 11 hergestellt ist.
Die erfindungsgemässe verschleissbeständige Schicht für ein Bauteil enthält ein Einlagematerial und ein Bindermaterial, wobei das Bindermaterial eine metallische Matrix enthält und das Einlagematerial eine oxidkeramische Verbindung enthält. Die metallische Matrix bildet eine Hartmatrix mit einer Härte von 400 HV0.1 bis zu 850 HV0.1, vorzugsweise mit einer Härte von 600 HV0.1 bis zu 850 HVO.1 aus und das Einlagematerial weist eine Härte von 1400 HVO.1 bis zu 1800 HV0.1 auf.
Die verschleissbeständige Schicht kann insbesondere als abrasive Schutzschicht für eine Bauteilreibfläche oder Kontaktfläche verwendet werden. Eine Funktion der abrasiven Schutzschicht kann unter anderem darin bestehen, Verunreinigungen an der Innenoberfläche des Gehäuses, in welchem das Bauteil eine Drehbewegung ausführt, abzustreifen. Das Bauteil kann insbesondere eine Turbinenschaufel sein, beispielsweise eine Turbinenschaufel einer Radialturbine eines Turboladers.
Das Einlagematerial enthält eine Verbindung aus Al₂O₃ - ZrO₂ oder Al₂O₃ - TiO₂. Aus der CN 101580938 A ist bekannt, Al₂O₃P in einer metallischen Matrix aus NiCrBSi mittels Plasmaspritzen aufzutragen, um eine erosionsbeständige Beschichtung eines niedriglegierten C-Stahls zu erhalten. Diese Schichtkombination wird als Ventilsitzoberfläche verwendet, die erosionsbeständig, aber nicht abrasionsbeständig sein muss. Das heisst, diese Schicht muss eine hohe Härte aufweisen, was durch die Verwendung von Al₂O₃P erreicht wird. Aus der Veröffentlichung „Fracture Toughness Measurement of Plasma Sprayed Ceramic Coatings“ von F. Beltzung et al., Thin Solid Films, 181 (1989) 407-415 ist bekannt, dass gesintertes Al₂O₃ im Vergleich zu plasmagespritzten Al₂O₃ eine wesentlich höhere Bruchzähigkeit aufweist. Es wird auch gezeigt, dass die Bruchzähigkeit von Al₂O₃ erhöht werden kann, wenn man mindestens 20% ZrO₂ beimischt. Die Beimischung von TiO₂ hat den gegenteiligen Effekt, die Bruchzähigkeit, ausgedrückt durch den Kc-Faktor sinkt. Die Veröffentlichung „Plasma Spray Deposition of Alumina-Based Ceramic Coatings“ von H. Filmer et al. CERAMIC BULLETIN, VOL. 69, NO. 12, 1990 scheint die Ergebnisse in Bezug auf plasmagespritzte Al₂O₃ - TiO₂ Schichten mit 40 % TiO₂ Anteil zu bestätigen, allerdings scheint ein Zusatz von einem Anteil von 3 % TiO₂ zu einer Al₂O₃ Schicht zu einer Erhöhung der
Verschleissfestigkeit zu führen. Auch aus der Veröffentlichung von H. Haas et al, „Thermoshock-resistant plasma-sprayed zirconium oxide and aluminium oxide base coatings“ Sonderdruck aus DVS-BERICHTE, Band 98, Deutscher Verlag für Schweisstechnik (DVS) GmbH, Düsseldorf (1985), Seiten 103-106 ist bekannt, Al₂O₃ - ZrO₂ oder Al₂O₃ - TiO₂ Schichten als Verschleissschichten einzusetzen. Zudem wird in dieser Veröffentlichung erwähnt, dass bei Zugabe von 40 % TiO₂ zu der Al₂O₃ Schicht es zu einer Umwandlung der stabilen α-Phase zu den instabilen γ- oder η-Phasen kommt. Treten diese instabilen γ- oder η-Phasen im Gefüge auf, kann es zu einem Abplatzen der Schicht kommen. Das heisst, das in der Veröffentlichung von Beltzung beobachtete Verhalten der Al₂O₃ - TiO₂ Schicht dürfte erst bei einem Zusatz von 40 % TiO₂ durch die hierdurch erfolgende Phasenumwandlung erfolgen. Hieraus ergibt sich, dass Al₂O₃ - TiO₂ Schichten mit bis zu 40 % TiO₂ sich demnach als Verschleissschichten eignen können, wenn eine Phasenumwandlung durch die Verfahrensführung verhindert wird.
Daher wird die Verschleissbeständigkeit insbesondere bei einem Zusatz von 20 - 40% ZrO₂ erhöht, sowie bei einem Zusatz von bis 40 % TiO₂, vorzugsweise von 1 % bis zu 40 % TiO₂, insbesondere 3 % bis zu 20 % TiO₂ erhöht.
In der dieser Erfindung zugrundeliegenden bevorzugten Anwendung für eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel ist aber nicht nur eine Erosionsbeständigkeit sondern auch eine Abrasionsbeständigkeit oder Verschleissbeständigkeit erforderlich. Die Turbinenschaufelspitze streift im Betriebszustand das Gehäuse, welches mit einer Anstreifschicht beschichtet sein kann. Die Turbinenschaufelspitze kommt dabei mit dieser Anstreifschicht oder Ablagerungen im Gehäuse in Kontakt, wobei ein Teil der Anstreifschicht oder der Ablagerungen von der Schaufelspitze abgeschabt wird. Hierdurch können die für den Hochtemperaturbetrieb beispielsweise eines Turboladers erforderlichen engen Toleranzen von Schaufelspitze und Gehäuse erhalten werden. Für diese spezielle Anwendung wird daher eine verschleissbeständige Beschichtung der Schaufelspitze benötigt. Die Verschleissbeständigkeit wird dadurch erhalten, dass die Zähigkeit der Al₂O₃ - ZrO₂ oder Al₂O₃ -TiO₂ Schicht im Vergleich zu einer Al₂O₃P Schicht erhöht ist. Diese überraschende Erhöhung der Zähigkeit ist bedingt durch eine Gefügestruktur, die eine Rissausbreitung in der Schicht weitgehend verhindert. Zudem kann die Porosität der verschleissbeständigen Schicht maximal 5 % betragen, bevorzugt maximal 3 % betragen.
Das Bindermaterial kann NiCrBSi oder CoCrNiBSi, insbesondere CoCrNiMoWBSi, enthalten. Die Schicht besteht nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einer metallischen Matrix einer selbstfliessenden Legierung vom Typ NiCrBSi oder CoCrNiBSi (Werkstoffklasse 2, d.h. 2.1 bis 2.21 gem. Norm EN 1274, insbesondere 2.9: NiCrBSi 74-15-4-5, in welcher Al₂O₃ mit ZrO₂ oder Al₂O₃ mit TiO₂ eingelagert wird.
Nach einem Ausführungsbeispiel wird Ni-15Cr-5Si-4B mit einer Korngrösse von -63 +16 µm oder Ni-15Cr-5Si-4B mit einer Korngrösse von -125 + 45 µm verwendet, welches ein Einlagematerial aus Al₂O₃ mit ZrO₂ oder Al₂O₃ mit TiO₂ enthält.
Das Al₂O₃ - ZrO₂ Schicht liegt gemäss der Ausführungsbeispiele in folgender Zusammensetzung vor: (Al₂O₃)_x (ZrO₂)_Y R_Z wobei X= 100-Z-Y und 20%<= Y <=40% und Z <= 1%. Mit R sollen hierbei die üblichen Verunreinigungen bezeichnet sein, wie beispielsweise SiO₂,
Fe₂O₃, CaO, TiO₂, MgO, Na₂O. Insbesondere kann 22%<= Y <=27% sein. Alle Angaben sind Gewichtsprozent.
Die Al₂O₃ - TiO₂ Schicht liegt gemäss der Ausführungsbeispiele in folgender Zusammensetzung vor: (Al₂O₃) _X1 (TiO₂)_Y1 R_Z1 wobei X1 = 100 - Z1-Y1 und 3%<= Y1 <=40% und Z1 <= 1%. Mit R sollen hierbei die üblichen Verunreinigungen bezeichnet sein, wie beispielsweise SiO₂, Fe₂O₃, CaO, ZrO₂, MgO, Na₂O. Insbesondere kann Y1 3% oder 13% betragen.
Die Angabe der Korngrösse für Ni-15Cr-5Si-4B hat die Bedeutung, dass 90% der Partikel eine Korngrösse von kleiner oder gleich 63 µm aufweisen und 10% der Partikel eine Korngrösse kleiner oder gleich 16 µm aufweisen.
Insbesondere wird für eine Al₂O₃ - ZrO₂ Schicht oder Al₂O₃ -TiO₂ Schicht eine Korngrösse von F24 bis F220 verwendet. Diese Klassierung der Korngrössen beruht auf einer Norm, die von FEPA (Federation Européenne des Fabricants de Produits Abrasifs bzw. Federation of European manufacturers of abrasive Products and their Trade Associations) erstellt worden ist. Die Klassierung gibt die Anzahl der Maschen auf 1 Zoll Länge (25,4 mm) des verwendeten Siebes für die verschiedenen Körnungen an. So passiert ein Schleifmittel mit der Körnung 150 beispielsweise gerade noch einen Sieb mit 150 Maschen pro Zoll Länge. Die Korngrössenverteilung, die sich auf der Basis der in diesem Dokument verwendeten Klassierungen ergibt, sieht ungefähr wie folgt aus: F24 = 600 - 850 µm, F30 = 500 - 710 µm F36 = 425 - 600 µm, F40 = 355 - 500 µm, F46 = 300 - 425 µm F54 = 250 - 355 µm, F60 = 212 - 300 µm, F70 = 180 - 250 µm F80 = 150 - 212 µm, F 90 = 125 - 180 µm, F100 = 106 - 150 µm, F120 = 90 - 125 µm, F150 = 63 - 106 µm, F180 = 53 - 90 µm, F220 = 45 - 75 µm, F230 = 34 - 82 µm, F240 = 28 - 70 µm, F280 = 22 - 59 µm.
Die metallische Matrix kann dabei zumindest eine der nachfolgenden Verbindungen enthalten: NiCuBSi 76 20 mit einer Härte HRC von 35 -40, enthaltend max. 0.05 % C, 19-21 % Cu, max. 0.5 % Fe, 0.9-1.3% B, 1.8-2.0 % Si, Rest Ni oder NiBSi 96 mit einer Härte HRC von 15 -30, enthaltend max. 0.2 % C, max. 2.0 % Fe, 1.0-4.0% B, 2.0-5.0 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 86 5 mit einer Härte HRC von 30 -35, enthaltend 0.1- 0.3 % C, 4-6 % Cr, 3.0- 5.0 % Fe, 0.8-1.2% B, 2.8-3.2 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 88 5 mit einer Härte HRC von 30 -35, enthaltend 0.1- 0.4 % C, 3-6 % Cr, 1-2 % Fe, 1.0-2.2% B, 3.0-4.2 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 83 10 mit einer Härte HRC von 35 -40, enthaltend 0.1- 0.3 % C, 8-12 % Cr, 2.0-4.0 % Fe, 2.0-2.8% B, 2.2-2.8 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 85 8 mit einer Härte HRC von 30 -40, enthaltend 0.1- 0.4 % C, 6-10 % Cr, 1.0-3.5 % Fe, 1.4-2.5% B, 2.6-4.0 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 80 11 mit einer Härte HRC von 40 - 50, enthaltend 0.3- 0.6 % C, 10-14 % Cr, 2.0-4.0 % Fe, 2.0-2.8% B, 3.0-4.0 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 74 15 mit einer Härte HRC von 55 -60, enthaltend 0.7- 1.0 % C, 15-17 % Cr, 3.0-5.0 % Fe, 2.8-3.6% B, 3.5-4.5 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 74 14 mit einer Härte HRC von 50 -55, enthaltend max. 0.05 % C, 13-15 % Cr, 4.0-5.0 % Fe, 2.6-3.6% B, 4.0-5.0 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 65 25 mit einer Härte HRC von grösser oder gleich 60, enthaltend 0.8- 1.0 % C, 24-26 % Cr, max. 1% Fe, 3.0-3.8% B, 4.0-4.6 % Si, Rest Ni oder NiCrBSi 82 7 mit einer Härte HRC von grösser oder gleich 60, enthaltend maximal 0.06 % C, 6-9 % Cr, 2.5-3.5 % Fe, 2.5-3.5 % B, 4.0-4.6 % Si, Rest Ni oder NiCrWBSi 64 11 16 mit einer Härte HRC von grösser oder gleich 50, enthaltend 0.5- 0.6 % C, 10-12 % Cr, 15-17% W, 3.0-4.0 % Fe, 2.2-2.8 % B, 3.0-3.6 % Si, Rest Ni oder NiCrCuMoBSi 67 17 3 3 mit einer Härte HRC von 60 -65, enthaltend 0. 5-0.8 % C, 16-18 % Cr, 2-4 % Cu, 2-3 % Mo, 2.5 - 4.0 % Fe, 3.0-4.0% B, 4.0-4.6 % Si, Rest Ni oder NiCrCuMoWBSi 67 17 3 3 3 mit einer Härte HRC von 55 -60, enthaltend 0. 4-0.6 % C, 16-18 % Cr, 2-4 % Cu, 2-3 % Mo, 2-3 % W, 3.0 - 5.0 % Fe, 3.4-4.0% B, 4.0-4.6 % Si, Rest Ni oder NiCoBSi 71 20 mit einer Härte HRC von 53 -58, enthaltend max. 0.05 % C, 19-21 % Co, max. 0.5 % Fe, 2.6-3.2% B, 4.0-5.0 % Si, Rest Ni oder CoCrNiMoBSi 40 18 27 5 mit einer Härte HRC von 55 -60, enthaltend max. 0.2 % C, 26-28 % Ni, 18-20 % Cr, 4-6 % Mo, max. 2.6 % Fe, 3.0-3.6% B, 3.0-3.6 % Si Rest Co, oder CoCrNiMoBSi 50 18 17 6 mit einer Härte HRC von 30 -40, enthaltend 0.1 - 0.3 % C, 17-19 % Ni, 18-20 % Cr, 6-8 % Mo, max. 2.5 % Fe, 2.8-3.2% B, 3.3-3.7 % Si, Rest Co oder CoCrNiWBSi 53 20 13 7 mit einer Härte HRC von 40 -50, enthaltend 0.7 -1.1 % C, 13-16 % Ni, 18-21 % Cr, 6-10 % W, max. 3 % Fe, 1.5-2.0% B, 2.0-2.5 % Si, Rest Co oder CoCrNiWBSi 47 19 15 13 mit einer Härte HRC von 48 -52, enthaltend 1.0 -1.3 % C, 13-16 % Ni, 19-20 % Cr, 12.5-13.5 % W, max. 3 % Fe, 1.4-3.2% B, 2.0-3.6 % Si, Rest Co oder CoCrNiWBSi 45 19 15 15 mit einer Härte HRC von 48 -52, enthaltend 1.3 -1.6 % C, 13-16 % Ni, 19-20 % Cr, 14.5-15.5 % W, max. 3 % Fe, 2.8-3.0% B, 2.7-3.5 % Si, Rest Co.
Eine Schicht mit dieser besonders bevorzugten Schichtzusammensetzung ist gekennzeichnet durch eine höhere Matrixhärte für Beschichtungen, einen guten Verbund des metallischen Grundkörpers an den Al₂O₃ -ZrO₂-Körnern sowie einem erhöhten Anteil an Al₂O₃ -ZrO₂ im metallischen Grundkörper.
Das Bindermaterial kann somit NiCrBSi oder CoCrNiBSi enthalten. Insbesondere kann das Bindermaterial aus NiCrBSi bestehen. Das Bindermaterial kann auch aus CoCrNiBSi bestehen. Der Anteil an Bor kann für jede der in den vorhergehenden Sätzen genannten Alternativen mindestens 0.8 bis einschliesslich 4 Gew. % betragen. Der Anteil an Silizium kann mindestens 1.8 bis einschliesslich 5 Gew. % betragen. Durch die Verwendung der Elemente Bor und Silizium kann der Effekt des „Selbstfliessens“ erreicht werden, was eine metallurgische Bindung der metallischen Matrix mit dem Grundmaterial ergibt, was beim normalen thermischen Spritzen sonst nur durch „Aufschrumpfung“ und mechanische „Verklammerung“ der überhitzten Partikel während des Aufpralls und Abkühlprozesses auf dem Grundkörper geschieht. Durch den Effekt des „Selbstfliessens“ werden die sonst typischen Tropfengrenzen (Lamellen, „Splats“) verschmolzen. Zielsetzung ist es, eine dichte, harte Beschichtung zu erreichen. Eine Diffusionswärmebehandlung ist nach der Aufbringung der Schicht nicht notwendig.
Das Einlagematerial kann einen Volumenanteil von mindestens 10% bis zu 40% aufweisen. Im Vergleich zum Stand der Technik kann mit dem erfindungsgemässen Verfahren ein höherer Volumenanteil erzielt werden.
Als Einlagematerial wird insbesondere ein Pulver verwendet, welches mittlere Korngrösse von mindestens 50 µm aufweist. Besonders bevorzugt kann das Pulver eine mittlere Korngrösse von 70 µm bis 200 µm aufweisen. Insbesondere kann das Pulver eine mittlere Korngrösse von 70 bis 100 µm aufweisen.
Ein Bauteil umfasst ein Substrat sowie eine verschleissfeste Schicht nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um eine Schaufel, insbesondere um eine Schaufelspitze für eine Turbine, beispielsweise für eine Radialturbine für einen Turbolader handeln. Eine derartige Schaufel ist insbesondere geeignet für den Betrieb einer rotierenden Antriebsmaschine mit einer hohen Umfangsgeschwindigkeit. Derartige Umfangsgeschwindigkeiten können beispielsweise für Zweitaktmotoren für marinen Einsatz bis zu 500 m/s liegen. Die Schaufelspitzen stehen hierbei in Reibkontakt mit statischen Bauteilen, beispielsweise Gehäuseelementen, die Ablagerungen aufweisen, durch welche die Schaufelspitzen an den statischen Bauteilen streifen können. Um derartige Verunreinigungen von der Oberfläche der statischen Bauteile abstreifen zu können, ist eine abrasive Verschleissschutzschicht nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele erforderlich.
Beim Verfahren zum Beschichten eines Bauteils mit einer verschleissbeständigen Schicht wird in einem ersten Schritt ein Pulver enthaltend ein Einlagematerial und ein Bindermaterial einer Vorrichtung zum thermischen Spritzen zugeführt. Das Bindermaterial enthält eine metallische Matrix und das Einlagematerial enthält eine oxidkeramische Verbindung. In einem zweiten Schritt wird das Pulver durch thermisches Spritzen auf das Bauteil aufgetragen, wodurch eine verschleissbeständige Schicht hergestellt wird. Die metallische Matrix bildet eine Hartmatrix mit einer Härte von 400 HV0.1 bis zu 850 HV0.1 vorzugsweise 400 HVO.1 bis zu 750 HV0.1 aus, und das Einlagematerial weist eine Härte von 1400 HV0.1 - 1800 HVO.1 auf. Insbesondere können für das Verfahren Einlagematerialien und/oder Bindermaterialien zum Einsatz kommen, wobei die Einlagematerialien und/oder Bindermaterialien Komponenten gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele enthalten.
Bevorzugt kommt eines der nachfolgend genannten thermischen Spritzverfahren zur Anwendung: ein Plasmaspritzverfahren oder ein Flammspritzverfahren.
Nach einem Ausführungsbeispiel wird die Beschichtung auf einer Turbinenschaufel aufgebracht. Die Turbinenschaufel weist eine Vorderseite (Saugseite) und eine Rückseite (Druckseite) auf.. Entlang der Turbinenschaufel strömt im Betriebszustand ein kompressibles, insbesondere gasförmiges Fluid, welches von einer Eintrittskante zu einer Austrittskante geführt wird. Die Eintrittskante bildet die fluideintrittsseitige Begrenzung der Vorderseite der Turbinenschaufel aus. Die Austrittskante bildet die fluidaustrittsseitige Begrenzung der Vorderseite der Turbinenschaufel aus. Die Vorderkante begrenzt die Schaufelspitze zur Saugseite hin, wobei die Beschichtung nach einem Ausführungsbeispiel derart aufgetragen wird, dass in der Nähe der Schaufelspitze (Schaufelaussenseite) auf der Vorderseite (Saugseite) eine höhere Schichtdicke erreicht wird als in der Nähe des Schaufelgrunds (bzw. Schaufelfuss) . Nach einem Ausführungsbeispiel kann der Schaufelgrund nicht beschichtet sein, das heisst der Schaufelgrund weist keine Beschichtung auf. Die Vorderseite wird auch als die Schaufelsaugseite bezeichnet. Die Beschichtung wird somit primär auf der Vorderkante oder Saugseite angebracht, sondern ähnlich wie bei einem Schneepflug randnah auf der vorlaufenden Schaufelfläche, das heisst der Schaufelspitze. Dabei kann die Vorderkante, insbesondere die Saugseite verstärkt beschichtet werden. Das heisst im Bereich der Vorderkante und/oder der Saugseite liegt gemäss dieses Ausführungsbeispiels eine Schicht erhöhter Schichtdicke vor. Nachfolgend wird die Vorderkante oder Saugseite oder Druckseite, die mit einer Schicht versehen ist, als beschichtete Schaufeloberfläche bezeichnet. Die Schicht kann entlang der beschichteten Schaufeloberfläche eine variable Schichtdicke aufweisen. Insbesondere kann die Schichtdicke von der Schaufelspitze in Richtung Schaufelgrund abnehmen.
Durch geeignete Prozessführung werden entgegen dem Laserverfahren beim thermischen Spritzen alle Schaufelblätter simultan und mit gleicher Materialmenge beschichtet.
Die Keramik- und Metall-Anteile können in ihrer Zusammensetzung entweder vorab gemischt, oder während dem Prozess in gleichbleibender, an- oder absteigender Konzentration zu homogenen oder gradierten Schichten verarbeitet werden.
Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile der erfindungsgemässen Schicht, welche mit einem einzigen Verfahrensschritt, nämlich mittels thermischem Spritzen, auf den Grundkörper oder das Substrat aufgetragen wird:

Eine gute Anbindung an den Grundkörper oder das Substrat wird erreicht. Die Porosität des Bindermaterials, welches die metallische Matrix ausbildet, ist niedrig und geschlossen. Die durchschnittliche Härte von 750 HVO.1 liegt überraschend deutlich über den üblicherweise mittels Laserauftragsschweissen erzielten Härten, die bei 420 HVO.1 liegen. Das Einlagematerial kann Härten im Bereich von 1 400 bis 1 800 HV0.1 aufweisen. Das Einlagematerial kann Partikel unterschiedlicher Korngrössenverteilung enthalten, denn die Korngrössenverteilung des Einlagematerials hat geringen Einfluss auf die Porosität, da durch das Aufschmelzen des Bindermaterials eine gute Einbindung der Partikel des Einlagematerials erfolgen kann, wodurch eine gute Benetzung sowie eine gute Verankerung der Partikel erzielbar ist. Der Anteil an Einlagematerial kann aus den genannten Gründen auch überraschenderweise bis auf ungefähr 40 Vol. % erhöht werden. Die Schicht kann eine hohe Rauigkeit aufweisen. (Ra = 8 bis 10 µm).

Figurenliste
Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen:

1 zeigt eine Teilansicht einer Schaufel,
2 zeigt ein Detail der Schicht in einem Schnitt an der Stelle I-I,
3 zeigt Al₂O₃ Partikel,
4 zeigt Al₂O₃ mit ZrO₂ Partikel,
5 zeigt das Gefüge einer Schicht mit Al₂O₃ Einlagematerial,
6 zeigt das Gefüge einer Schicht mit Al₂O₃ mit ZrO₂ Einlagematerial.
7 zeigt die Gefügestruktur des Einlagematerials Al₂O₃ / ZrO₂ der Schicht gemäss 6
8 zeigt einen Vergleich der Verschleissbeständigkeit von Al₂O₃ - ZrO₂ im Vergleich zu reinen Al₂O₃ oder Al₂O₃ -TiO₂ Schleifmitteln.

Grundsätzlich sind in den Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Es wurde eine verschleissbeständige Schicht für ein Bauteil hergestellt. Die verschleissbeständige Schicht enthält ein Einlagematerial und ein Bindermaterial, wobei das Bindermaterial eine metallische Matrix enthält. Das Bindermaterial ist ein selbstfliessendes Material mit hoher Fliessfähigkeit. Das Einlagematerial enthält eine oxidkeramische Verbindung aus harten Oxidpartikeln aus Al₂O₃ - ZrO₂, oder aus Al₂O₃ -TiO₂. Die metallische Matrix bildet eine Hartmatrix mit einer Härte von 400 HVO.1 bis zu 750 HVO.1 aus, und das Einlagematerial weist eine Härte von 1400 HV0.1 bis zu 1800 HV0.1 auf. Die harten Oxidpartikel des Einlagematerials sind scharfkantige Körner, die eine Korngrösse von mindestens 100 µm aufweisen.
Versuchsbeispiel 1
Mittels thermischem Spritzen wurde eine verschleissbeständige Schicht auf eine Schaufel gemäss 1 aufgetragen. Das Versuchsbeispiel gemäss 1 bis 4 wurde mit einem Bindermaterial NiCrSiB und einem Einlagematerial Al₂O₃ - ZrO₂ durchgeführt.
1 zeigt eine Ansicht einer Vorderseite 2 eines Bauteils, insbesondere einer Schaufel 1, beispielsweise einer Turbinenschaufel, welche für eine Turbine eines Turboladers Verwendung finden kann. Auf der Vorderseite, der Saugseite 2 der Turbinenschaufel ist eine verschleissbeständige Schicht aufgetragen, die auch als Frontschicht bezeichnet wird. Die Rückseite 3 der Turbinenschaufel, die Druckseite, ist in der Darstellung nicht sichtbar. Die Saugseite 2 und die Druckseite 3 werden von aussen von der Schaufelspitze 6 begrenzt. Die Schaufelspitze 6 bildet mit der Saugseite 2 die Vorderkante 4. Die Saugseite 2 wird von der Eintrittskante 7, der Austrittskante 8, der Schaufelspitze 6 und dem Schaufelfuss 5 begrenzt. Entlang der Saugseite 2 strömt im Betriebszustand ein kompressibles, insbesondere gasförmiges Fluid, welches von einer Eintrittskante 7 zu einer Austrittskante 8 geführt wird. Die Eintrittskante 7 bildet die fluideintrittsseitige Begrenzung der Vorderkante 4 der Turbinenschaufel 1 aus. Die Austrittskante 8 bildet die fluidaustrittsseitige Begrenzung der Vorderkante 4 der Turbinenschaufel aus.
2 zeigt ein Detail der Schicht in einem Schnitt, der entlang der Schnittebene I-I verläuft, die im Wesentlichen normal zur Vorderseite verläuft. Die Porosität der Schicht beträgt ca. 2.3 %. Die harte Phase, das heisst das Einlagematerial hat eine Porosität von 15%. Hieraus kann gefolgert werden, dass die Körner aus Al₂O₃ - ZrO₂ fast vollständig im Bindermaterial eingebettet sind und es durch die selbstfliessenden Eigenschaften des Bindermaterials zu einer sehr guten Anbindung des Einlagematerials in dem Bindermaterial einerseits kommt und andererseits eine sehr gute Anbindung der Schicht an das Grundmaterial erfolgt.
3 ist eine Abbildung des Einlagematerials Al₂O₃. 4 ist eine Abbildung des Einlagematerials Al₂O₃ - ZrO₂ in 50-facher Vergrösserung, wobei die Darstellung nicht notwendigerweise die gemessenen Grössenordnungen im Massstab wiedergibt. Diese Einlagematerialen gemäss 3 oder 4 werden in dieser Form beispielsweise für das Sandstrahlen verwendet. Deutlich ist erkennbar, dass das Al₂O₃ eine kristalline Struktur hat. Diese kristalline Struktur bringt es mit sich, dass das Partikel bei wiederholten Aufprallereignissen fortwährend zerkleinert wird. Diese wiederholten Aufprallereignisse entsprechen Aufprallereignissen beim Sandstrahlen.
Das Einlagematerial Al₂O₃ - ZrO₂ gemäss 4 liegt als Schüttgut mit scharfkantigen Partikeln vor, die aus einem feinkörnigen Gefüge bestehen. Die Mikrostruktur von Al₂O₃ - ZrO₂ eine weist eine höhere Zähigkeit auf als ein Einlagematerial, welches aus Al₂O₃ besteht.
Es kommt zu einer guten Umhüllung der Oberfläche des Al₂O₃ - ZrO₂ mit dem Bindermaterial, wobei kaum Hohlräume zwischen dem Einlagematerial und dem Bindermaterial bestehen bleiben. Das Einlagematerial weist eine ähnliche Gefügestruktur auf, die auch für im Sandstrahlprozess verwendete Einlagematerialien vom Typ Al₂O₃ - ZrO₂ gemessen worden ist. Das Bindermaterial weist nur eine niedrige Porosität auf. Die Tropfengrenzen, die bei Verwendung von Al₂O₃ für die Ausbildung von Lamellen sorgen, wie sie in 5 gezeigt sind, sind für Al₂O₃ - ZrO₂ in 6 nicht mehr sichtbar, da das Bindermaterial vollständig aufgeschmolzen wird.
7 zeigt eine Detailansicht aus 6. Die Abbildung zeigt einen Schliff eines Al₂O₃ - ZrO₂ Partikels, in welchem eine Mikrostruktur sichtbar ist, welche die gute Anbindung der oxidischen Hartphase, zeigt.
Versuchsbeispiel 2
Für das Ausführungsbeispiel wird Ni-15Cr-5Si-4B mit einer Korngrösse von -63 +16 µm verwendet. Das feinkörnige Material wird bevorzugt, weil es innerhalb eines einzigen Verfahrensschrittes aufgeschmolzen werden muss. Das Pulver mit der ausgewählten Zusammensetzung ist ein selbstfliessendes Material, welches beim Aufschmelzen gleichzeitig eine metallische Bindung mit dem Grundmaterial des Substrats eingeht und welches keine lamellenartige Struktur zeigt, welche einen Rissfortschritt begünstigen könnte. Die Vickershärte HV0.3 des Bindermaterials als metallische Matrix gemessen nach dem thermischen Spritzvorgang wies einen Mittelwert von 747 HVO.1 auf.
Diese Härte liegt um den Faktor 1.8 über den Härtewerten, die mittels Laserauftragsschweissen erzielt werden können.
Als Einlagematerial wurden entweder Al₂O₃ mit ZrO₂ oder nur Al₂O₃ verwendet. Die Partikel werden üblicherweise erzeugt, indem sie zusammengeschmolzen werden und dann zerbrochen, sodass sie eine scharfkantige Oberfläche aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass die Schicht, in welcher Al₂O₃ mit ZrO₂ als Einlagematerial verwendet wird, gegenüber der Schicht, in welcher nur Al₂O₃ als Einlagematerial verwendet wird, eine um einen Faktor 2 erhöhte Lebensdauer aufweist.
8 zeigt einen Vergleich der Verschleissbeständigkeit eines Al₂O₃ - ZrO₂ Schleifmittels in Pulverform im Vergleich zu Al₂O₃ Schleifmitteln 11, 12 sowie einem Al₂O₃ - TiO₂ Schleifmittel 13. Für diese Schleifmittel wurde ein Verschleisstest durchgeführt. In einem derartigen Verschleisstest wird Beständigkeit des Schleifmittels gegen Risse sowie Zerkleinerung durch Bruch ermittelt. Die vertikale Achse enthält den Anteil an ganzen Körnern im Schleifmittel, die horizontale Achse die Anzahl der Verschleissereignisse. Die Verschleissbeständigkeit wird als die Anzahl ganzer Körner des Schleifmittels definiert, die nach einer Anzahl von Stössen noch vorhanden sind. Schleifmittel 13 zeigt die geringste Verschleissbeständigkeit, Schleifmittel 10 die grösste Verschleissbeständigkeit. Das Schleifmittel 10 besteht aus eAl₂O₃ - ZrO₂. Die Schleifmittel 11,12,13 sind Pulver, die entweder aus Al₂O₃ (Schleifmittel 12, Edelkorund) bestehen, eine Mischung aus Al₂O₃ - ZrO₂ und Keramiken enthalten (Schleifmittel 11) oder aber einen Anteil an TiO₂ aufweisen (Schleifmittel 13, brauner Korund). Diese Ergebnisse zeigen somit die von Beltzung et al. ermittelten Auswirkungen der niedrigen Bruchzähigkeit von Al₂O₃ für Schleifmittel und insbesondere Al₂O₃ - TiO₂ Schleifmittel im Vergleich zu Al₂O₃ - ZrO₂ Schleifmittel, deren Körnung sich im Verschleisstest als am beständigsten gegen Risse, Bruch oder Zerkleinerung erwiesen hat. Es ist auch bekannt (siehe beispielsweise http://www.idsblast.com/abrasive-blasting.media) dass ein Al₂O₃ Schleifmittel eine höhere Härte und eine niedrigere Bruchzähigkeit aufweist als ein Al₂O₃ - TiO₂ Schleifmittel, wobei das Al₂O₃ Schleifmittel durch eine höhere Reinheit gekennzeichnet ist, bessere Schneideigenschaften, eine Fähigkeit des Schleifmittels zur eigenständigen Schärfung, eine niedrigere Wärmeentwicklung, höhere thermische Stabilität sowie höhere Beständigkeit gegen Säuren und Basen aufweist. Zudem ist ein Einfluss der Korngrösse des Schleifmittels auf die Verschleissbeständigkeit gegeben, da sich in kleineren Körnern Risse weniger schnell ausbreiten oder durch die geringere Korngrösse die lokale Rissausbreitung geringeren Einfluss auf die Verschleissbeständigkeit des Schleifmittels aufweist. Sämtliche Kurven der 8 zeigen mit zunehmender Anzahl Verschleissereignisse eine geringere Zerkleinerungsrate der Körner.

Claims

Eine verschleissbeständige Schicht für ein Bauteil , wobei die Schicht ein Einlagematerial und ein Bindermaterial aufweist, wobei das Bindermaterial aus einer metallischen Matrix besteht und das Einlagematerial aus einer oxidkeramischen Verbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlagematerial eine Verbindung aus Al₂O₃ - ZrO₂ enthält, welches in einer Zusammensetzung von (Al₂O₃)_x (ZrO₂)_Y R_Z vorliegt, wobei X=100-Z-Y und 20%<= Y <=40% und Z <= 1% ist und R eine Verunreinigung bezeichnet, wie beispielsweise SiO₂, Fe₂O₃, CaO, TiO₂, MgO, Na₂O, oder Al₂O₃ - TiO₂, welches in einer Zusammensetzung von (Al₂O₃)_X1 (TiO₂)_Y1 R_Z1 vorliegt, wobei X1 = 100 - Z1-Y1 und 3%<= Y1 <=40% und Z1 <= 1% ist und R eine Verunreinigung bezeichnet, wie beispielsweise SiO₂, Fe₂O₃, CaO, ZrO₂, MgO, Na₂O, wobei die metallische Matrix eine Hartmatrix mit einer Härte von 400 HVO.1 bis zu 850 HV0.1 ausbildet, und das Einlagematerial eine Härte von 1400 HVO.1 bis zu 1800 HV0.1 aufweist.
Eine Schicht nach Anspruch 1, wobei die Hartmatrix eine Härte von 600 HVO.1 bis zu 850 HVO.1 aufweist.
Eine Schicht nach Anspruch 1 oder 2, wobei die metallische Matrix eine Porosität von höchstens 5 % aufweist, insbesondere höchstens 3 % aufweist.
Eine Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einlagematerial einen Volumenanteil von mindestens 1% bis einschliesslich 40% aufweist.
Eine Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einlagematerial als Pulver vorliegt, wobei das Pulver eine mittlere Korngrösse von mindestens 50 µm aufweist.
Eine Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einlagematerial als Pulver vorliegt, wobei das Pulver eine mittlere Korngrösse von 70 µm bis 200 µm aufweist.
Eine Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindermaterial NiCrBSi enthält.
Eine Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindermaterial CoCrNiBSi enthält.
Eine Schicht nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei der Anteil an Bor mindestens 0.8 bis einschliesslich 4 Gew % beträgt.
Eine Schicht nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Anteil an Silizium mindestens 1.8 bis einschliesslich 5 Gew % beträgt.
Bauteil umfassend ein Substrat sowie eine Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel ist.
Verfahren zum Beschichten eines Bauteils mit einer verschleissbeständigen Schicht wobei in einem ersten Schritt ein Pulver bestehend aus einem Einlagematerial und einem Bindermaterial einer Vorrichtung zum thermischen Spritzen zugeführt wird, wobei das Bindermaterial aus einer metallischen Matrix besteht und das Einlagematerial aus einer oxidkeramischen Verbindung besteht, wobei das Einlagematerial eine Verbindung aus Al₂O₃ - ZrO₂ enthält, welches in einer Zusammensetzung von (Al₂O₃)_X (ZrO₂)_Y R_Z vorliegt, wobei X=100-Z-Y und 20%<= Y <=40% und Z <= 1% und R eine Verunreinigung bezeichnet, wie beispielsweise SiO₂, Fe₂O₃, CaO, TiO₂, MgO, Na₂O oder Al₂O₃ - TiO₂, welches in einer Zusammensetzung von (Al₂O₃)_X1 (TiO₂)_Y1 R_Z1 vorliegt, wobei X1 = 100 - Z1-Y1 und 3%<= Y1 <=40% und Z1 <= 1% ist, wobei R eine Verunreinigung bezeichnet, wie beispielsweise SiO₂, Fe₂O₃, CaO, ZrO₂, MgO, Na₂O, wobei in einem zweiten Schritt das Pulver durch thermisches Spritzen auf das Bauteil aufgetragen wird, wodurch eine verschleissbeständige Schicht hergestellt wird, wobei die metallische Matrix eine Hartmatrix mit einer Härte von 400 HVO.1 bis zu 850 HV0.1 ausbildet, und das Einlagematerial eine Härte von 1400 HVO.1 bis zu 1800 HV0.1 aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das thermische Spritzen durch ein Plasmaspritzverfahren oder ein Flammspritzverfahren erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Beschichtung auf einer Turbinenschaufel (1) insbesondere einer Schaufelspitze (6) einer Turbinenschaufel für einen Turbolader aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Turbinenschaufel (1) eine Saugseite (2) und eine Druckseite (3) aufweist, welche von aussen von einer Schaufelspitze (6) begrenzt werden und die Saugseite (2) und die Schaufelspitze (6) eine Vorderkante (4) bilden, wobei die Beschichtung derart aufgetragen wird, dass auf der Schaufelspitze (6) über die Vorderkante (4) oder auf der Saugseite (2) oder auf der Druckseite (3) eine Schicht aufgetragen wird, wobei die Schicht eine Schichtdicke aufweist, welche in Richtung eines Schaufelgrunds (5) abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Turbinenschaufel (1) nur im Bereich der Vorderkante (4) auf der Saugseite (2) beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Turbinenschaufel (1) im Bereich der Schaufelspitze (6) auf der Saugseite (2) und auf der Druckseite (3) beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Schaufelgrund (5) keine Beschichtung aufweist.