DE3716935A1 - Verfahren zur herstellung von oxidations- und heissgaskorrosionsschutzschichten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von oxidations- und heissgaskorrosionsschutzschichten

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DE3716935A1
DE3716935A1 DE19873716935 DE3716935A DE3716935A1 DE 3716935 A1 DE3716935 A1 DE 3716935A1 DE 19873716935 DE19873716935 DE 19873716935 DE 3716935 A DE3716935 A DE 3716935A DE 3716935 A1 DE3716935 A1 DE 3716935A1
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oxidation
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Martin Dr Thoma
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C25D15/02—Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials

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  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Oxidations- und Heißgaskorrosionsschutzschicht durch galvanische Dispersions­ beschichtung.
Insbesondere Turbinenschaufeln sind neben hohen Temperatur- und Schwingbelastungen auch Oxidations- und Korrosionsangriffen von Pro­ zeßgasen ausgesetzt. Sie werden häufig aus Superlegierungen auf Nickel-, Eisen- oder Kobaltbasis hergestellt. Zur Erhöhung der Lebensdauer oder zur Erhöhung der Betriebstemperatur wurden eine Reihe von Schutzschichten vorgeschlagen. Die bekannten Schutzschichten werden z. B. im Diffusionsverfahren (Alitierung oder Chromierung) oder im Plasmaspritzverfahren (MCrAlY) aufgebracht.
Die galvanische Herstellung von Heißgaskorrosionsschutzschichten ist mit Hilfe der Abscheidung von Dispersion möglich. Dabei ist die Ein­ lagerung von Metallverbindungen - meist von Metalloxiden - bekannt, um z. B. eine Härtung zu erzielen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer einfachen, kostengünstig aufzubringenden Schutzschicht anzuge­ ben, die nicht nur mechanisch und hochtemperaturfest ist, sondern auch oxidations- und heißgaskorrosionsbeständig.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 enthaltenen Merkma­ le. Hierzu gehören auch alle Kombinationen und Unterkombinationen der beschreibenen und beanspruchten Merkmale.
Erreicht wird hiermit ein sehr guter Schutz und eine gute Anwen­ dungsmöglichkeit für Verbrennungskraftmaschinen, z. B. im Verdichter oder Turbinenbereich von Gasturbinentriebwerken, aber auch in Ver­ brennungsmotoren, besonders an Teilen wie Ventilen, Kolben, Zylinder, Laufbüchsen, Ringen, Kolbenstangen etc., insbesonder für Vielstoff­ motoren oder zur Verbrennung sog. alternativer Brennstoffe ein­ schließlich Kohlenstaub.
Beispiel einer Herstellung
Die Herstellung einer Kobalt + TiSi2-Schicht oder einer Ni + TiSi2-Schicht erfolgt elektrolytisch. In einer Co- oder Ni-haltigen Elektrolytlösung (z. B. CoSO4 oder NiSO4, NACL, H3BO3 enthaltend) mit einer Titan-Silicium- Verbindung, z. B. TiSi2, in Form eines Pulvers einge­ bracht. Die Korngröße der TiSi2-Partikel liegt im Bereich von 0,5 bis 50 µm, vorzugsweise von 2 bis 5 µm. Die ein­ gebrachte Menge liegt im Bereich von 100 bis 500 Gramm pro Liter, vorzugsweise 200 bis 300 Gramm pro Liter. Die Partikel werden durch die elektrolytische Vorrichtung (mittels Lufteinbringung und Badbewegung) in der Schwebe gehalten. Bei Anlegen von Gleichstrom zwischen 1 und 10 Ampere pro dm2 vorzugsweise zwischen 2 und 7 Ampere pro dm2 und Polung des Bauteils (Oberfläche, Funktionsfläche) als Kathode, wird eine Kobaltschicht abgeschieden, in die etwa 25 bis 35 Volumen­ prozent TiSi2-Pulver - homogen verteilt - eingebaut ist. Mögliche Schichtdicken liegen zwischen 10 und 1000 Mikrometer. Durch eine Wärmebehandlung nach einem Temperatur-Zeitprogramm mit Erhitzen auf mindestens 800°C über eine Zeitdauer von mindestens 1 Stunde, wird eine Kobalt-Titan-Silicium-Legierung hergestellt, die als Oxidations- oder Heißgaskorrosionsschutzschicht verwendet werden kann. Unter der genannten Temperaturbelastung über mindestens 1 Stunde Dauer bildet sich bei Vorhandensein von Sauerstoff in der Atmosphäre, in der die Wärmebehandlung durchgeführt wird, eine Titan-Oxid- und eine Sili­ cium-Oxid-Schicht an der Oberfläche aus, die eine weitere Oxidation verhindert. Unter Heißgaskorrosionsbedingungen (schwefelhaltig, SO4- Salzverbindung) wirkt die Schicht im Temperaturbereich von 700 bis 900°C als sehr guter Schutz gegen Oxidation und Heißgaskorrosion. Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind gegeben, z. B. im Verdich­ ter- oder Turbinen-Bereich oder in Verbrennungsmotoren.
Die erfindungsgemäße Herstellung einer Heißgaskorrosionsschutzschicht ist einfach und kostengünstig, es können auch schwierig abscheidbare Elemente wie Titan und Silicium in einem Schritt einlegiert werden. Dies ist mit anderen Verfahren nur sehr schwer durchführbar, wie z. B. beim Titan-Sputtern oder bei einer Silicierung.
Die so hergestellte Kobalt-Titan-Silicium-Schicht zeigt gute Eigen­ schaften hinsichtlich Oxidationsbeständigkeit und Heißgaskorrosions­ schutz. Die Verwendung dieser Schutzschicht an Turbinenlaufschaufeln oder Leitschaufeln ist sehr vorteilhaft. Die Schicht kann statt Kobalt auch Nickel (oder Eisen) enthalten (Metalle der Eisengruppe = Gruppe VIII der Elemente des Periodensystems).

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer Oxidations- und Heißgaskorrosions­ schutzschicht durch galvanische Dispersionsbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersat eine Titan-Silicium-Verbindung in Partikelform und Elementarteilchen von Kobalt oder Nickel enthält und nach dem Aufbringen der Beschichtung eine Wärmebehand­ lung nach einem Temperatur-Zeit-Programm mit Erhitzen auf mindestens 800°C über eine Zeitdauer von mindestens einer Stunde durchgeführt wird.
2. Verfahren zur Herstellung einer Oxidations- und Heißgaskorrosions­ schutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß in die kobalt- oder nickelhaltige Elektrolytlösung Titansilicid in Parti­ kelform eingebracht wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer Oxidations- und Heißgaskorrosions­ schutzschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Titan-Silicid-Partikel im Bereich zwischen 0,5 bis 50 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 5 Mikrome­ ter, liegt.
4. Verfahren zur Herstellung einer Oxidations- und Heißgaskorrosions­ schutzschicht nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebrachte Menge der Titan-Silicid-Partikel im Bereich zwischen 100 und 500 Gramm pro Liter, vorzugsweise 200 bis 300 Gramm pro Liter, liegt.
5. Verfahren zur Herstellung einer Oxidations- und Heißgaskorrosions­ schutzschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abscheidung ein Gleichstrom zwischen 1 und 10 Ampere pro dm2 angelegt wird.
6. Oxidations- und Heißgaskorrosionsschutzschicht, hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Partikel einer Titan-Silicium-Verbindung sowie Kobalt oder Nickel enthält, auf einem Substrat aus der Gruppe Nickel-, Eisen- oder Kobalt-Basislegierungen aufgebracht ist und eine Schichtdicke zwischen 10 und 1000 Mikrometer aufweist.
7. Anwendung der Schutzschicht nach Anspruch 6 auf Verdichter- oder Gasturbinenschrauben oder Ventile, Ventilsitze, Kolbenringe oder Kolbenlaufflächen von Verbrennungsmaschinen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3904170A1 (de) * 1989-02-11 1990-08-16 Uerpmann Ernst Peter Dr Rer Na Verfahren zum schutz von rauchgasentschwefelungsanlagen vor korrosion
WO2004042113A1 (de) * 2002-11-07 2004-05-21 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum beschichten eines substrats
US7947381B2 (en) 2005-09-02 2011-05-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rotating machine and parts of the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011100100A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Air Liquide Deutschland Gmbh Verfahren zum Behandeln einer Leitungskomponente

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2649388A1 (de) * 1976-10-15 1978-04-20 Bbc Brown Boveri & Cie Korrosionsschutzschicht fuer warmfeste legierungen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR92001E (fr) * 1963-03-01 1968-09-13 Udylite Corp Procédé de nickelage, bains utilisés et produits obtenus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2649388A1 (de) * 1976-10-15 1978-04-20 Bbc Brown Boveri & Cie Korrosionsschutzschicht fuer warmfeste legierungen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3904170A1 (de) * 1989-02-11 1990-08-16 Uerpmann Ernst Peter Dr Rer Na Verfahren zum schutz von rauchgasentschwefelungsanlagen vor korrosion
WO2004042113A1 (de) * 2002-11-07 2004-05-21 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum beschichten eines substrats
US7641781B2 (en) 2002-11-07 2010-01-05 Mtu Aero Engines Gmbh Method for coating a substrate
US7947381B2 (en) 2005-09-02 2011-05-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rotating machine and parts of the same

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