DE2842848A1 - COVERED OBJECT, IN PARTICULAR SUPER ALLOY GAS TURBINE BLADE - Google Patents

COVERED OBJECT, IN PARTICULAR SUPER ALLOY GAS TURBINE BLADE

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DE2842848A1 DE19782842848 DE2842848A DE2842848A1 DE 2842848 A1 DE2842848 A1 DE 2842848A1 DE 19782842848 DE19782842848 DE 19782842848 DE 2842848 A DE2842848 A DE 2842848A DE 2842848 A1 DE2842848 A1 DE 2842848A1
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    • F01D5/28Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288Protective coatings for blades

Description

Überzogener Gegenstand, insbesondere SuperlegierungsgasturbinenschaufelCoated article, particularly superalloy gas turbine blade

Die Erfindung bezieht sich auf Schutzüberzüge und überzogene Gegenstände und betrifft insbesondere Überzüge, die eine hohe Oxydations- und Verschleißfestigkeit haben, so daß sie bei Superlegierungsteilen angewendet werden können.The invention relates to protective coatings and coated articles, and more particularly relates to coatings, which have a high resistance to oxidation and wear, so that they can be applied to superalloy parts.

In modernen Gasturbinentriebwerken müssen gewisse Triebwerksteile, wie beispielsweise Superlegierungsturbinenlaufschaufeln, bei hoher Temperatur oxydations- und verschleißfest sein. Diese Eigenschaften sind in bezug auf den Z-Kerbbereich an einer Turbinenlaufschaufelspitzenummantelung besonders wichtig, da diese an den Z-Kerben von benachbarten Turbinenlaufschaufeln reibt und starkem Verschleiß und starker Oxydation ausgesetzt ist. Bislang wird die Z-Kerbe durch verschiedene Materialien geschützt, zu denen puddelgeschweißte Hartmetallüberzüge gehören,In modern gas turbine engines, certain engine parts, such as superalloy turbine blades, must be resistant to oxidation and wear at high temperatures. These properties are particularly important with respect to the Z-notch area on a turbine blade tip shroud because it rubs against the Z-notches of adjacent turbine blades and is subject to severe wear and oxidation. So far, the Z-notch has been protected by various materials, including puddle-welded hard metal coatings,

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für die ein Überzug auf Kobaltbasis mit einer Nenngewichtszusammensetzung von 28% Cr, 5% Ni, 19,5% W, 1% V, Rest Kobalt, typisch ist. Solche Hartmetallüberzüge sind zwar in der Lage, den Z-Kerbbereich der Schaufelspitzenummantelung während des Triebwerksbetriebes zu schützen, das Aufbringen derselben durch den Puddelschweißprozeß ist jedoch teuer und in einigen Fällen ist ihre Betriebslebensdauer weniger als zufriedenstellend gewesen. Andere, wirtschaftlichere Verfahren zum Auftrηgen der Hartmetallüberzüge, wie beispielsweise das Plasmaspritzen, sind aufgrund der nicht ausreichenden Haftfestigkeit des Überzugs während des Betriebes nicht zufriedenstellend. Ein weiteres Material, das als ein Hochtemperaturschutzüberzug benutzt worden ist, ist eine Verbundschicht, die ChromearbidteiIchen eingebettet in einen Nickel-Chrom (80% Ni-20% Cr) -Binder aufweist. Typischerweise sind die Ghromcarbidteilchen mit wenigstens 70 Vol.-% vorhanden. Diese Verschleißüberzüge können zwar zweckmäßig auf die Z-Kerbe der Schaufelspitzenummantelung durch Plasmaspritzen aufgetragen werden, das Mikrogefüge, die Härte und die Haftfestigkeit von solchen Überzügen lassen jedoch viel zu wünschen übrig. Darüber hinaus ist die Oxydationsbeständigkeit von solchen Überzügen nicht zufriedenstellend.for those a cobalt-based coating with a nominal weight composition of 28% Cr, 5% Ni, 19.5% W, 1% V, remainder Cobalt, is typical. Such hard metal coatings are capable of the Z-notch area of the blade tip casing to protect during the engine operation, the application of the same is through the puddle welding process however, expensive and in some cases their service life has been less than satisfactory. Others, more economical Process for applying the hard metal coatings, such as plasma spraying, are due to the insufficient adhesive strength of the coating during of the company is not satisfactory. Another material that has been used as a high temperature protective coating is a composite layer that embeds chromium carbide particles in a nickel-chromium (80% Ni-20% Cr) binder. Typically, the chromium carbide particles are at least 70% by volume available. It is true that these wear coatings can expediently be applied to the Z-notch of the blade tip casing applied by plasma spraying, the microstructure, hardness and adhesive strength of such coatings however, leave a lot to be desired. In addition, the oxidation resistance of such coatings is not satisfactory.

Es ist bekannt, daß die Familie der Schutzüberzüge, die im allgemeinen als MCrAlY-Überzüge bezeichnet werden, wobei M aus der Gruppe Nickel, Kobalt und Eisen sowie ihren Gemischen ausgewählt wird, in der Hochtemperaturtriebwerksumgebung für Oxydations- und Korrosionsbeständigkeit sorgen kann (vgl. z.B. die US-PSen 3 676 085, 3 754- 903, 3 928 und 3 5^2 530). Bislang sind jedoch diese MCrAlY-Überzugslegierungen auf die Flügelprofil- und wurzelteile der Superlegierungsschaufel aufgetragen worden, wo die Bedingungen, die den Verschleiß fördern, nicht annähernd so aggressivIt is known that the family of protective coatings, which are generally referred to as MCrAlY coatings, where M is selected from the group consisting of nickel, cobalt and iron and their mixtures, can provide oxidation and corrosion resistance in the high-temperature engine environment (cf. U.S. Patents 3,676,085, 3,754-903, 3,928, and 3,5 ^ 2,530). So far, however, these MCrAlY coating alloys of the superalloy blade are the root portions and Flügelprofil- been applied, where the conditions that promote wear, not nearly as aggressive

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sind wie diejenigen, denen die Z-Kerbe der Schaufelspitzenummantelung ausgesetzt ist.are like those that have the Z-notch of the blade tip shroud is exposed.

Die Erfindung schafft einen mit einem Schutzüberzug versehenen Superlegierungsgegenstand, der durch eine verbesserte Oxydationsbeständigkeit in Verbindung mit einer verbesserten Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen, beispielsweise bis zu 982 0G, gekennzeichnet ist. Der Schutzüberzug ist durch eine stark verbesserte Haftfestigkeit an dem Gegenstandssubstrat bei solchen hohen Temperaturen gekennzeichnet. The invention provides a protective coating provided with a superalloy article, the oxidation resistance through improved in conjunction with improved wear resistance at high temperatures, for example up to 982 0 G, characterized. The protective coating is characterized by greatly improved adhesion to the article substrate at such high temperatures.

Der verbesserte überzogene Gegenstand nach der Erfindung enthält ein Superlegierungssubstrat, das einen schützenden Verbundüberzug trägt, wobei der Überzug ein Legierungsgrundmaterial des MCrAlY-Typs mit darin dispergierten Chromcarbidteilchen enthält. Die Menge der in dem MCrAlY-Grundmaterial dispergierten ChromearbidteiIchan kann geändert werden, beispielsweise von etwa 5 bis etwa 85 Gew.-%, und zwar in Abhängigkeit von dem Typ und der Aggressivität der zu erwartenden Betriebsumgebung. Vorzugsweise hat der Überzug eine Dichte von wenigstens 95^ der theoretischen Dichte, um optimale Eigenschaften zu schaffen. Der Verbundüberzug kann auf das Substrat mit maximaler Dichte durch moderne Plasmaspritzverfahren aufgetragen werden.The improved coated article of the invention includes a superalloy substrate that has a protective Carrying composite coating, the coating being a base material of the MCrAlY type having chromium carbide particles dispersed therein contains. The amount of in the MCrAlY base material dispersed chromium carbide part can be changed for example from about 5 to about 85 weight percent, and depending on the type and aggressiveness of the expected operating environment. Preferably the coating has a density of at least 95 ^ of the theoretical density, to create optimal properties. The composite coating can be applied to the substrate with maximum density by modern Plasma spray processes are applied.

Der Verbundüberzug nach der Erfindung findet spezielle Anwendung als ein Schutzüberzug auf der Z-Kerbe von Turbinenlauf schaufelspitzenummantelungen, um eine beträchtlich höhere Betriebslebensdauer in der Gasturbinentriebwerksumgebung zu erreichen.The composite coating of the invention has particular application as a protective coating on the Z-notch of a turbine runner bucket tip shrouds to provide a significantly longer service life in the gas turbine engine environment to reach.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher be-Several exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

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schrieben. E" zeigen:wrote. E "show:

die Fig. 1 und 2 Querschnitte durch einen Verbundüberzug nach der Erfindung bei 250- bzw. 500-facher Vergrößerung nach einer elektrolytischen Ätzung mit 5-prozentiger Chromsäure.Figures 1 and 2 are cross-sections through a composite coating according to the invention at 250 or 500 times magnification after electrolytic etching with 5 percent chromic acid.

SuperleEierungen sind im allgemeinen diejenigen legierungen, die als Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis-Legierungen gekennzeichnet werden, welche bei hohen Temperaturen hohe Festigkeiten aufweisen. Es gibt eine Anzahl von Superlegierungen, die in Gasturbinentriebwerken benutzt werden. Von diesen werden die größten physikalischen Anforderungen gewöhnlich an diejenigen Legierungen gestellt, die in lauf- und Leitschaufeln in solchen Triebwerken benutzt werden, da die Lauf- und Leitschaufeln der höchsten Beanspruchung bei der höchsten Temperatur ausgesetzt sind. Bezüglich der Laufschaufeln sind die härtesten Betriebsanforderungen hinsichtlich der Oxydation und des Verschleißes in dem Z-Kerbbereich an den Laufschaufelspitzenummantelungen zu erwarten, da diese Bereiche während des Triebwerksbetriebes an einander reiben.Super alloys are generally those alloys those as nickel, cobalt or iron-based alloys which have high strengths at high temperatures. There are a number of superalloys used in gas turbine engines. Of these, the greatest physical demands are usually placed on those alloys that are used in Rotor blades and guide vanes are used in such engines because the rotor blades and guide blades are subject to the highest stress exposed at the highest temperature. With regard to the blades, the toughest operating requirements are in terms of oxidation and wear in the Z-notch area on the blade tip shrouds to be expected, as these areas rub against each other during engine operation.

Beispiele für Superlegierungen auf Nickelbasis, die in Gasturbinenschaufeln benutzt werden, sind folgende:Examples of nickel-based superalloys used in gas turbine blades are as follows:

a. IN-100 mit einer Nennzusammensetzung von 10% Chrom, 15% Kobalt, 4,5% Titan, 5,5% Aluminium, 3% Molybdän, 0,17% Kohlenstoff, 1% Vanadium, 0,06% Bor, 0,05% Zirkonium, Rest Nickel;a. IN-100 with a nominal composition of 10% chromium, 15% cobalt, 4.5% titanium, 5.5% aluminum, 3% molybdenum, 0.17% carbon, 1% vanadium, 0.06% boron, 0.05% zirconium, balance nickel;

"b. MAE-M200 mit einer Zusammensetzung von 9% Chrom, 10% Kobalt, 2% Titan, 5% Aluminium, 12,5% Wolfram, 0,15%"b. MAE-M200 with a composition of 9% chromium, 10% Cobalt, 2% titanium, 5% aluminum, 12.5% tungsten, 0.15%

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Kohlenstoff, 1% Mob, 0,015% Bor, 0,05% Zirkonium, Rest Nickel;Carbon, 1% mob, 0.015% boron, 0.05% zirconium, balance nickel;

c. INCONEL 792 mit einer Nennzusammensetzung von 13% Chrom, 10% Kobalt, 4,5% Titan, 3% Aluminium, 2% Molybdän, 4% Tantal, 4% Wolfram, 0,2% Kohlenstoff, 0,02% Bor, 0,1% Zirkonium, Rest Nickel.c. INCONEL 792 with a nominal composition of 13% chromium, 10% cobalt, 4.5% titanium, 3% aluminum, 2% molybdenum, 4% tantalum, 4% tungsten, 0.2% carbon, 0.02% boron, 0.1% zirconium, the remainder nickel.

Beispiele für Legierungen auf Kobaltbasis, die in Gasturbinentriebwerken benutzt werden, sind:Examples of cobalt-based alloys used in gas turbine engines are used are:

a. WI-52, das 21% Chrom, 11% Wolfram, 2% Niob plus Tantal, 1,75% Eisen, 0,45% Kohlenstoff, Rest Kobalt enthält;a. WI-52, which contains 21% chromium, 11% tungsten, 2% niobium plus tantalum, Contains 1.75% iron, 0.45% carbon, the remainder cobalt;

b. MAR-M5O9, das eine Nennzusammensetzung mit 21,5% Chrom, 10% Nickel, 7% Wolfram, 3,5% Tantal, 0,2% Titan, 0,6% Kohlenstoff, 0,5% Zirkonium, Rest Kobalt,hat.b. MAR-M5O9, which has a nominal composition with 21.5% chromium, 10% nickel, 7% tungsten, 3.5% tantalum, 0.2% titanium, 0.6% carbon, 0.5% zirconium, the remainder cobalt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Überzug nach der Erfindung, in welchem das Legierungsgrundmaterial des MCrAlY-Typs enthält (in Cewichtsprozent): 63% Co, 23% Cr, 13% Al und 0,65% Y, und in welchem die ChromcarbidCCr^Cg)-^eilchen in einer Menge von etwa 20 Gew.-% vorhanden sind. Das Superlegierungssubstrat, auf welches der Überzug aufgetragen ist, ist unter der Bezeichnung Inconel 718 bekannt, das folgende Nennzusammensetzung (in Gewichtsprozent) hat: 18,5% Cr, 18,0% Fe, 0,9% Ti, 0,6% Al, 3,0% Mo, 5% Nb+Ta, Rest im wesentlichen Nickel. Wie die Figuren zeigen, sind die Chromcarbidteilchen mehr oder weniger beliebig in dem gesamten Grundmaterial dispergiert und haben eine sehr feine Größe mit einem mittleren Durchmesser von etwa 15 um. Für optimale Oxydations- und Verschleißfestigkeit sowie Haftfestigkeit des Überzugs an dem Substrat sollte die Dichte des Überzugs hoch sein und beispielsweise wenig-1 and 2 show a coating according to the invention in which the alloy base material of the MCrAlY type contains (in percent by weight): 63% Co, 23% Cr, 13% Al and 0.65% Y, and in which the chromium carbide CCr ^ Cg) - ^ particles are present in an amount of about 20% by weight. The superalloy substrate to which the coating is applied is known as Inconel 718, which has the following nominal composition (in percent by weight): 18.5% Cr, 18.0% Fe, 0.9% Ti, 0.6% Al , 3.0% Mo, 5% Nb + Ta, the remainder essentially nickel. As the figures show, the chromium carbide particles are dispersed more or less arbitrarily throughout the base material and are very fine in size with an average diameter of about 15 µm. For optimal oxidation and wear resistance as well as adhesion of the coating to the substrate, the density of the coating should be high and, for example, little

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stens 95% der theoretischen Dichte betragen. Zur Gewährleistung dieser hohen Überzugsdichte und auch der willkürlichen Dispersion der Ghromcarbidteilchen wird der Überzug auf das Substrat vorzugsweise durch das moderne Plasmaspritzverfahren aufgetragen. Bei diesem modernen Verfahren werden das Chromearbidpulver und das CoGrAlY-Pulver in ein gekühltes Plasmagas eingeleitet und dann auf das Substrat gesprüht. Im Handel erhältliche Pulver haben sich als zufriedenstellend erwiesen. Nach dem Plasmaspritzen durch dieses Verfahren wurde der in den Figuren dargestellte überzogene Gegenstand bei einer Temperatur von 1079 °C vier Stunden lang wärmebehandelt, um eine Diffusionsbindung zwischen dem Überzug und dem Substrat zu schaffen.at least 95% of the theoretical density. To guarantee this high coating density and also the random dispersion of the chromium carbide particles becomes the The coating is preferably applied to the substrate using the modern plasma spray method. With this modern one Processes are the chromium carbide powder and the CoGrAlY powder introduced into a cooled plasma gas and then sprayed onto the substrate. Commercially available powders have proven to be satisfactory. After plasma spraying by this procedure, the Coated article shown in the figures heat-treated at a temperature of 1079 ° C for four hours, to create a diffusion bond between the coating and the substrate.

Dem Fachmann ist klar, daß der Prozentsatz an Chromcarbidteilchen, die in dem CoCrAlY-Grundmaterial dispergiert sind, in Anpassung an die besondere Betriebsumgebung, die zu erwarten ist, geändert werden kann. Beispielsweise kann die Menge an Chromcarbidteilchen von etwa 5 Gew.-% bis etwa 85 Gew.-% geändert werden. Bei Verwendungen bei niedriger Temperatur, beispielsweise bis zu 760 0C, und/oder Bedingungen starken Verschleißes würde der Prozentsatz an Dispersoidteilchen vorzugsweise in dem höheren Abschnitt des Bereiches liegen, vorzugsweise von etwa bis etwa 85 G-ew.-%. Bei höheren Temperaturen bis zu 927 0G und Bedingungen weniger starken Verschleißes können die Chromcarbidprozentsätze bis zu 5 Gew.-% erniedrigt werden. Typischerweise werden jedoch von etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% unter diesen letztgenannten Bedingungen bevorzugt, beispielsweise für die Z-Kerbe von Gasturbinenschaufeln. Durch Verändern der Menge an Carbiddispersoid kann die mittlere Härte des Überzugs nach der Erfindung von etwa 600 DPH (Diamantpyraraidenhärte) bis über einen Wert von 1000 DPH maßgeschneidert werden. Diese Härte in Verbindung mit derIt will be understood by those skilled in the art that the percentage of chromium carbide particles dispersed in the CoCrAlY base material can be varied to suit the particular operating environment that is anticipated. For example, the amount of chromium carbide particles can be varied from about 5% to about 85% by weight. In applications at low temperature, for example up to 760 0 C, and / or excessive wear conditions the percentage of dispersoid particles would be preferably in the higher portion of the range, preferably from about to about 85 G ew .-%. At higher temperatures of up to 9 2 7 0 G and conditions of less severe wear, the chromium carbide percentages can be reduced by up to 5% by weight. Typically, however, from about 10 to about 30 weight percent is preferred under these latter conditions, for example for the Z-notch of gas turbine blades. By varying the amount of carbide dispersoid, the mean hardness of the coating according to the invention can be tailored from about 600 DPH (diamond pyraraid hardness) to over a value of 1000 DPH. This hardness in conjunction with the

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hervorragenden Oxydations-ZKorrosionsfestigkeit der CoCrAlY-Grundmateriallegierung schafft einen vielseitigen Überzug, der eine einzigartige Kombination von Eigenschaften hat, die unter einer Vielzahl von nachteiligen Betriebsbedingungen ausgenutzt werden können, wobei zu solchen Eigenschaften eine viel bessere Haftfestigkeit, Oxydationsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen als bei den bekannten Hartmetallegierungen und Verbundüberzügen, die In einem Wickel- Chrom-Bindemittel dispergierte Chromcarbidteilchen aufweisen, gehören. Darüber hinaus kann der Überzug nach der Erfindung auf Substrate in wirtschaftlicher Weise durch das moderne Plasmaspritzverfahren, das oben angegeben Ist, sowie durch andere Verfahren aufgetragen werden, wobei Überzugsdicken von etwa 127 um bis etwa 762 pm typisch sind.excellent oxidation and corrosion resistance of the CoCrAlY base material alloy creates a versatile Coating that has a unique combination of properties, among a variety of adverse Operating conditions can be exploited, with such properties a much better adhesive strength, Oxidation resistance and wear resistance at high Temperatures than with the known hard metal alloys and composite coatings, which in a winding chrome binder having dispersed chromium carbide particles belong. In addition, the coating according to the invention can be applied to substrates in an economical manner by the modern Plasma spraying method indicated above as well as other methods can be applied with coating thicknesses from about 127 µm to about 762 µm are typical.

Gasturbinenlaufschaufeln der dritten Stufe, bei denen die Ummantelungsspitze mit einer 203 bis 254- pm dicken Verbundschicht gemäß den Figuren überzogen war, wurden in einem Versuchsgasturbinentriebwerk getestet, in dem die überzogenen Z-Kerbbereiche der Schaufelummantelungsspitzen an einander rieben. Die Temperatur, der die Ummantelungen ausgesetzt waren, betrug 927 °C· Nach mehr als 500 h Triebwerksbetrieb zeigten die überzogenen Schaufelummantelungsspitzen kein Anzeichen von Versagen. Der Verbundüberzug wurde auf die Turbinenschaufelummantelungen durch das oben beschriebene moderne Plasmaspritzverfahren aufgetragen und hatte eine Dichte von wenigstens 95% der theoretischen Dichte.Third stage gas turbine blades where the cladding tip is covered with a 203 to 254 µm thick composite layer was coated according to the figures, were tested in a test gas turbine engine in which the coated Z-notch areas of the blade shroud tips against each other. The temperature of the jackets was 927 ° C · After more than 500 hours of engine operation the coated blade shroud tips showed no sign of failure. The composite coating was applied to the turbine blade shrouds by the modern plasma spray process described above and had a density of at least 95% of the theoretical density.

Die Erfindung ist zwar ausführlich in bezug auf eine spezielle CoCrAlY-Legierungszusammensetzung beschrieben worden, es ist jedoch klar, daß diese Zusammensetzung lediglich zu Erläuterungszwecken angegeben worden ist. Allgemein kann das Legierungsgrundmaterial des Verbundüberzugs eine Le-Although the invention has been described in detail with reference to a specific CoCrAlY alloy composition, however, it is clear that this composition is only has been given for explanatory purposes. In general, the alloy base material of the composite coating can be a

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gierung des MCrAlY-Typs aufweisen, die Überzugslegierungen umfaßt, welche im wesentlichen Chrom enthalten, beispielsweise mindestens 10 Gew.-%, im wesentlichen Aluminium, beispielsweise wenigstens 6 Gew.-%,und Yttrium, andere seltene Erden oder sauerstoffaktive Elemente, wie Hafnium und Silicium, wobei das Grundmetall der ÜberzugsIegierung Nickel, Kobalt oder Eisen oder ein Gemisch derselben ist. Vorzugsweise besteht die Überzugslegierung des MGrAlY-Typs im wesentlichen aus 10-40 üev;.-% Cr, 8-30 Gew.-% Al, 0,01-5 Gevj.-fj Y, und der Rest wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Nickel, Kobalt und Eisen besteht. Ein bevorzugtes Überzugslegierungsgrundraaterial für Turbinenschaufelspitzenummantelungen umfaßt eine CoCrAlY-Verbindung, die im wesentlichen folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) hat: 15-40% Cr, 10-25% Al, 0,01-5% Y, Rest im wesentlichen Kobalt. Darüber hinaus kann die Größe der in dem Überzugslegierungsgrundmaterial dispergierten Chromcarbidteilchen nach Bedarf geändert werden und liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 um bis 40 um mittleren Durchmessers. Bei Bedarf können die Carbidteilchen in einer nichtbeliebigen Weise in dem Grundmaterial dispergiert werden.Alloy of the MCrAlY type comprising coating alloys which contain essentially chromium, for example at least 10% by weight, essentially aluminum, for example at least 6% by weight, and yttrium, other rare earths or oxygen-active elements such as hafnium and Silicon, the base metal of the coating alloy being nickel, cobalt or iron or a mixture thereof. Preferably, the coating alloy MGrAlY type consists essentially of 10-40 ü ev; .-% Cr, 8-30 wt .-% Al, 0.01-5 Gevj.-fj Y, and the remainder is selected from the group which consists of nickel, cobalt and iron. A preferred coating alloy base material for turbine blade tip casings comprises a CoCrAlY compound which essentially has the following composition (in percent by weight): 15-40% Cr, 10-25% Al, 0.01-5% Y, the remainder being essentially cobalt. In addition, the size of the chromium carbide particles dispersed in the coating alloy base material can be changed as needed, and is preferably in a range of about 5 µm to 40 µm in mean diameter. If necessary, the carbide particles can be dispersed in the base material in any manner.

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Claims (10)

UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.St.A. Patentansprüche :UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.St.A. Patent claims: 1. Überzogener Gegenstand mit verbesserter Oxydationsbeständigkeit in Verbindung mit verbesserter Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen, gekennzeichnet durch ein Superlegierungssubstrat, welches einen schützenden Verbundüberzug trägt, der ein Legienxngsgrundmaterial
des MCrAlY-Typs aufweist, wobei M aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Kobalt und Eisen besteht,
und wobei Chromcarbidteilchen in dem Grundmaterial dispergiert sind.
1. A coated article having improved oxidation resistance combined with improved wear resistance at high temperatures, characterized by a superalloy substrate bearing a protective composite coating which is an alloy base material
of the MCrAlY type, where M is selected from the group consisting of nickel, cobalt and iron,
and wherein chromium carbide particles are dispersed in the base material.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugslegierungsgrundmaterial des MGrAlY-Typs eine Zusammensetzung hat, die, gewichtsmgßig, im wesentlichen besteht aus 10-4-0% Cr, 8-30% Al, 0,01-5% Y, Rest ausgewählt aus der Gruppe, die aus Nickel, Kobalt und
Eisen besteht.
The article of claim 1, characterized in that the coating alloy base material of the MGrAlY type has a composition consisting essentially of 10-4-0% Cr, 8-30% Al, 0.01-5% Y, by weight , Remainder selected from the group consisting of nickel, cobalt and
Iron is made.
3· Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-3 object according to claim 1 or 2, characterized 909816/0738909816/0738 zeichnet, daß der Verbundüberzug zur Optimierung seines Schutzvermögens eine Dichte hat, die wenigstens 95% der theoretischen Dichte beträgt.draws that the composite coating to optimize his Protective capacity has a density which is at least 95% of the theoretical density. 4-, Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Superlegierungssubstrat als Grundmetall ein Element hat, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Kobalt und Eisen besteht.4-, object according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the superalloy substrate is used as the base metal has an element selected from the group consisting of nickel, cobalt and iron. 5. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromcarbidteilchen in dem Legierungsgrundmaterial regellos dispergiert sind.5. Article according to any one of claims 1 to 4-, characterized characterized in that the chromium carbide particles are randomly dispersed in the base alloy material. 6. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromcarbidteilchen etwa 5 bis etwa 85 Gew.-% des Uberzugsgewichts ausmachen.6. Article according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the chromium carbide particles are about 5 to make up about 85% by weight of the coating weight. 7. Superlegierungsgasturbinenschaufel mit einer Z-Kerbe an der Spitzenummantelung, die an der Z-Kerbe der benachbarten Schaufel reibt, gekennzeichnet durch einen schützenden Verbundüberzug, der zur Verbesserung der Oxydationsund Verschleißfestigkeit auf die Z-Kerbe der Schaufelspitzenummantelung aufgetragen ist und ein Legierungsgrundmaterial des MCrAlY-T.yps mit darin dispergierten Chromcarbidteilchen aufweist.7. Superalloy gas turbine blade with a Z-notch on the tip casing, which rubs against the Z-notch of the adjacent blade, indicated by a protective Composite coating that is used to improve the oxidation and wear resistance on the Z-notch of the blade tip casing is applied and an alloy base material of the MCrAlY-T type with chromium carbide particles dispersed therein having. 8. Schaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsgrundmaterial 10-40 Gew.-% Cr, 8-30 Gew.-% Al, 0,01-5 Gew.-% Y, Rest ausgewählt aus der Gruppe, die aus Nickel, Kobalt und Eisen besteht, enthält.8. A blade according to claim 7, characterized in that the alloy base material is 10-40% by weight Cr, 8-30% by weight Al, 0.01-5% by weight Y, the remainder selected from the group consisting of Consists of nickel, cobalt and iron. 9· Schaufel nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsgrundmaterial 15-40 Gew.-% Cr, 10-25 Gew.-% Al, 0,01-5 Gew.-% Y, Rest Co, enthält.9 · Shovel according to claim 7? characterized in that the alloy base material 15-40 wt% Cr, 10-25 wt% Al, 0.01-5 wt.% Y, balance Co. 909816/0738909816/0738 10. Schaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromcarbidteilchen in Mengen von etwa 10-30 Gew.-% vorliegen.10. A shovel according to claim 7, characterized in that the chromium carbide particles in amounts of about 10-30 % By weight are present. 909816/0738909816/0738
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