EP1477579A1 - Coated substrate protected against oxidation and corrosion at high temperatures - Google Patents

Coated substrate protected against oxidation and corrosion at high temperatures Download PDF

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EP1477579A1
EP1477579A1 EP03405335A EP03405335A EP1477579A1 EP 1477579 A1 EP1477579 A1 EP 1477579A1 EP 03405335 A EP03405335 A EP 03405335A EP 03405335 A EP03405335 A EP 03405335A EP 1477579 A1 EP1477579 A1 EP 1477579A1
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EP
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component
coating
coated substrate
proportion
substrate according
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EP03405335A
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Rajiv Dr. Damani
Peter Dr. Heimgartner
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Sulzer Markets and Technology AG
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Sulzer Markets and Technology AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
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    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/073—Metallic material containing MCrAl or MCrAlY alloys, where M is nickel, cobalt or iron, with or without non-metal elements

Definitions

  • the invention relates to a coated substrate that at high temperatures is protected by the coating against oxidation and corrosion, according to The preamble of claim 1.
  • the invention also relates to Uses, on the one hand, on the use of the coating material and on the other hand to the use of coated components.
  • the coating itself which is the coated substrate according to the invention has, is necessarily against oxidation and corrosion Resistant to high temperatures.
  • a coating is known for example from EP-A 0 688 885.
  • the coated substrate is at high temperatures, i.e. temperatures higher than 500 ° C, thanks to the coating against oxidation and corrosion protected.
  • the coating material comprises components M, chromium Cr, Aluminum Al and an optional component X, one of these Component formed alloy MCrAlX the component M as a base contains.
  • M consists of nickel Ni, cobalt Co or a combination of Ni and Co.
  • Component X - if present - consists of one of the Elements yttrium Y, zirconium Zr, niobium Nb, hafnium Hf, tantalum Ta, Rhenium Re or a mixture of these elements.
  • the proportions of the substances mentioned are in the range 50 - 75% for component M, 20 - 25% for Cr, 8 - 11% for Al and 0 - 10% for component X.
  • the entire coating material consists of one Alloy MCrAlXSc, which helps to stabilize the coating High temperature conditions up to 2% Scandium Sc is alloyed, and their Sc is at least 0.05%.
  • the dependent claims 2 to 6 relate to advantageous embodiments of the coated substrate, the coating of which according to the invention Has composition.
  • the use of this material in one Coating process is the subject of claim 7.
  • Claims 8 to 10 refer to the use of a coated component in a machine or an apparatus, this component being a coated Substrate according to the invention is.
  • the matrix element M consists of Ni, Co or a combination of these two, the Total content of M is typically between 60 and 75%.
  • the coating must be relatively thick.
  • the coating must be stabilized so that the intended High temperature conditions and an oxidative or corrosive load largely no flaking off of material for a given duration he follows.
  • the thickness of the coating is advantageously greater than 0.02 mm and less than 0.5 mm.
  • a component that represents a substrate coated according to the invention can use in a machine or apparatus in which the component during operation at temperatures higher than 500 ° C against oxidation as well as other forms of high temperature corrosion must be protected.
  • the coating provides protection against Produce gaseous medium containing water and oxygen.
  • the Medium can also be a corrosive chlorine, sulfur and / or Contain vanadium compound.
  • the corrosive components can also be found in solid or liquid form on the component surface.
  • Guide and rotor blades of a turbomachine or parts of a Internal combustion engine can be coated with the Composition according to the invention at temperatures from 700 ° C to Protect at 1100 ° C.
  • Another example is a steam turbine that uses Live steam is operable, the live steam being a thermodynamic Phase with a pressure and a temperature greater than 200 bar or 500 ° C forms.

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Abstract

All the coating material comprises an alloy, MCrAIXSc. For stability at high temperatures, this is alloyed to up to 2% scandium (Sc). The overall proportion of scandium amounts to 0.05%.

Description

Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Substrat, das bei hohen Temperaturen durch die Beschichtung gegen Oxidation und Korrosion geschützt ist, gemäss Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf Verwendungen, einerseits auf eine Verwendung des Beschichtungsmaterials und andererseits auf Verwendungen von beschichteten Bauteilen.The invention relates to a coated substrate that at high temperatures is protected by the coating against oxidation and corrosion, according to The preamble of claim 1. The invention also relates to Uses, on the one hand, on the use of the coating material and on the other hand to the use of coated components.

Die Beschichtung selbst, die das beschichtete Substrat gemäss der Erfindung aufweist, ist notwendigerweise gegen Oxidation und Korrosion bei Hochtemperaturbedingungen beständig. Eine solche Beschichtung ist beispielsweise aus der EP-A 0 688 885 bekannt. Diese Publikation offenbart ein Beschichtungsverfahren, bei dem MCrAlY (vgl. Anspruch 1, wobei Komponente X = Yttrium Y) mittels thermischem Spritzen auf das Substrat aufgebracht wird und Oxide von Aluminium und Yttrium beim Spritzen bzw. beim Hochtemperatureinsatz entstehen.The coating itself, which is the coated substrate according to the invention has, is necessarily against oxidation and corrosion Resistant to high temperatures. Such a coating is known for example from EP-A 0 688 885. This publication discloses a coating process in which MCrAlY (cf. claim 1, wherein Component X = yttrium Y) by means of thermal spraying onto the substrate is applied and oxides of aluminum and yttrium when spraying or arise during high temperature use.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein durch thermisches Spritzen beschichtetes Substrat zu schaffen, dessen Beschichtung hauptsächlich aus der hinsichtlich Hochtemperaturbedingungen günstigen Legierung MCrAlX, mit X = Y, Zr, Nb, Hf, Ta, Re oder Kombination dieser Elemente, hergestellt ist, wobei diese Beschichtung durch mindestens einen weiteren Legierungszusatz eine verbesserte Beständigkeit gewinnt. Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 definierten Gegenstand gelöst.The object of the invention is a coated by thermal spraying To create substrate, the coating of which mainly from the High temperature conditions favorable alloy MCrAlX, with X = Y, Zr, Nb, Hf, Ta, Re or a combination of these elements, is made Coating by at least one further alloy additive improved durability wins. This task is carried out by the Claim 1 defined object solved.

Das beschichtete Substrat ist bei hohen Temperaturen, d.h. Temperaturen höher als 500 °C, durch die Beschichtung gegen Oxidation und Korrosion geschützt. Das Beschichtungsmaterial umfasst Komponenten M, Chrom Cr, Aluminium Al sowie eine optionale Komponente X, wobei eine aus diesen Komponenten gebildete Legierung MCrAlX die Komponente M als Basis enthält. M besteht aus Nickel Ni, Cobalt Co oder einer Kombination von Ni und Co. Die Komponente X besteht - falls vorhanden - aus einem der Elemente Yttrium Y, Zirkonium Zr, Niobium Nb, Hafnium Hf, Tantal Ta, Rhenium Re oder einem Gemisch dieser Elemente. Relativ zum Gewicht der Legierung MCrAlX liegen die Anteile der genannten Stoffe in Bereichen 50 - 75 % für die Komponente M, 20 - 25 % für Cr, 8 - 11 % für Al und 0 - 10 % für die Komponente X. Das gesamte Beschichtungsmaterial besteht aus einer Legierung MCrAlXSc, der zwecks Stabilisierung der Beschichtung bei Hochtemperaturbedingungen bis zu 2 % Scandium Sc zulegiert ist, und deren Anteil an Sc mindestens 0.05 % beträgt.The coated substrate is at high temperatures, i.e. temperatures higher than 500 ° C, thanks to the coating against oxidation and corrosion protected. The coating material comprises components M, chromium Cr, Aluminum Al and an optional component X, one of these Component formed alloy MCrAlX the component M as a base contains. M consists of nickel Ni, cobalt Co or a combination of Ni and Co. Component X - if present - consists of one of the Elements yttrium Y, zirconium Zr, niobium Nb, hafnium Hf, tantalum Ta, Rhenium Re or a mixture of these elements. Relative to the weight of the Alloy MCrAlX, the proportions of the substances mentioned are in the range 50 - 75% for component M, 20 - 25% for Cr, 8 - 11% for Al and 0 - 10% for component X. The entire coating material consists of one Alloy MCrAlXSc, which helps to stabilize the coating High temperature conditions up to 2% Scandium Sc is alloyed, and their Sc is at least 0.05%.

Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 betreffen vorteilhafte Ausführungsformen des beschichteten Substrats, dessen Beschichtung die erfindungsgemässe Zusammensetzung aufweist. Die Verwendung dieses Materials in einem Beschichtungsverfahren ist Gegenstand des Anspruchs 7. Die Ansprüche 8 bis 10 beziehen sich auf die Verwendung eines beschichteten Bauteils in einer Maschine oder einem Apparat, wobei dieses Bauteil ein beschichtetes Substrat gemäss der Erfindung ist.The dependent claims 2 to 6 relate to advantageous embodiments of the coated substrate, the coating of which according to the invention Has composition. The use of this material in one Coating process is the subject of claim 7. Claims 8 to 10 refer to the use of a coated component in a machine or an apparatus, this component being a coated Substrate according to the invention is.

In der einzigen Figur Fig. 1 ist eine Tabelle abgebildet, in der für erfindungsgemäss zusammentgesetzte Legierungen MCrAlXSc die Anteile von Sc und X = Y, Re sowie Ta (in Gew-%) angegeben sind. Die weiteren Legierungsbestandteile wurden konstant gehalten, nämlich 22% für Cr und 8% für Al. Das Matrixelement M, für das Ni gewählt wurde, bildete den Rest der Legierung MCrAlXSc (Ergänzung auf 100%). Es war eine Vielzahl von Proben mit systematisch variierten Zusammensetzungen präpariert worden. Durch Korrosionsversuche mit diesen Proben und unter Anwendung einer besonderen Auswertungsmethode auf die Versuchsergebnisse liess sich eine Rangfolge gewinnen. Die Tabelle bezieht sich auf einen Teil der zwanzig beständigsten Legierungen. Der Rang ist in der letzten Spalte der Tabelle aufgeführt. Die für die Anteile angegebenen Werte sind in der Regel nicht solche der untersuchten Proben; sondern es sind Werte, die sich mittels der Auswertungsmethode, einer statistischen "design of experiments"-Methode, durch Inter- oder Extrapolation ergeben haben. In the single FIG. 1, a table is shown, in which for Alloys MCrAlXSc composed according to the invention of Sc and X = Y, Re and Ta (in% by weight) are given. The others Alloy components were kept constant, namely 22% for Cr and 8% for Al. The matrix element M, for which Ni was chosen, formed the rest of the MCrAlXSc alloy (addition to 100%). It was a variety of Samples with systematically varied compositions have been prepared. By corrosion tests with these samples and using a a special evaluation method based on the test results Win ranking. The table relates to part of the twenty most resistant alloys. The rank is in the last column of the table listed. The values given for the shares are usually not those of the samples examined; Instead, they are values that can be Evaluation method, a statistical "design of experiments" method, have resulted from inter- or extrapolation.

Bei der Auswertung der Versuche wurde die aufgrund von Oxidation entstandene Gewichtszunahme der Proben bestimmt. Bei der Auswertungsmethode wurde dieser Gewichtszunahme die Rolle eines negativen Faktors zugeordnet. Zur Beurteilung der untersuchten Zusammensetzungen wurde ausser der Gewichtszunahme auch berücksichtigt, wieviel Material durch Abplatzen verloren gegangen ist. Die Versuche haben ergeben, dass Scandium Sc einen positiven Einfluss auf die Beständigkeit der Beschichtung hat, dass also Sc eine stabilisierende Wirkung ausübt.The evaluation of the tests was based on oxidation weight increase of the samples determined. In the Evaluation method, this weight gain was the role of a assigned negative factor. To assess the examined In addition to weight gain, compositions was also takes into account how much material has been lost due to chipping. The Trials have shown that Scandium Sc has a positive impact on the Resistance of the coating has that Sc a stabilizing Has an effect.

Es hat sich auch gezeigt, dass durch die Elemente Y, Re und Ta eine teilweise Substituierung bzw. Unterstützung von Sc in Hinsicht auf dessen Stabilisierungswirkung möglich ist. Der Anteil von Sc sollte aber - um eine wesentliche Wirkung zu haben - mindestens 0.5 %, vorteilhafterweise mindestens 1 % betragen.It has also been shown that by the elements Y, Re and Ta one partial substitution or support of Sc with regard to its Stabilizing effect is possible. However, the proportion of Sc should be - by one to have significant effect - at least 0.5%, advantageously amount to at least 1%.

Gute Resultate haben sich ergeben, wenn im Beschichtungsmaterial Re mit einem Anteil zwischen 1 und 2 % sowie Ta mit einem Anteil zwischen 2 und 4 % enthalten sind. Wider Erwarten scheint die Anwesentheit von Cer Ce ungünstig oder zumindest ohne positive Wirkung zu sein. Es sollte daher Ce höchstens in Spuren mit einem Anteil von weniger als 0.1 % in der Beschichtung enthalten sein.Good results have been obtained if Re with in the coating material a share between 1 and 2% and Ta with a share between 2 and 4% are included. Contrary to expectations, the presence of Cer Ce appears to be unfavorable or at least without a positive effect. It should therefore Ce at most in traces with a share of less than 0.1% in the Coating may be included.

Bezüglich der Basislegierung lässt sich folgendes sagen: Das Matrixelement M besteht aus Ni, Co oder einer Kombination von diesen beiden, wobei der Gesamtgehalt von M typischerweise zwischen 60 und 75% liegt.The following can be said regarding the base alloy: The matrix element M consists of Ni, Co or a combination of these two, the Total content of M is typically between 60 and 75%.

Das Beschichtungsmaterial kann mit einem der folgenden Verfahren aufgebracht werden:

  • a) Mit einem thermischen Spritzverfahren (Thermal Spray Processing), beispielsweise "HVOF" (High Velocity Oxy Fuel), Kaltgasspritzen ("Cold-Spray"), "LPPS" (Low Pressure Plasma Spray), "VPS" (Vacuum Plasma Spray) oder "Detonation Gun";
  • b) mit einem Laser-Pulverauftragschweissen (Laser Cladding);
  • c) mit einem weiteren Verfahren, mit dem eine dichte, gut haftende Beschichtung herstellbar ist, beispielsweise "EBPVD" (Electron Beam Physical Vapor Deposition), "Gas Flow Sputtering" oder "Pack Coating".
    • The coating material can be applied using one of the following methods:
  • a) With a thermal spray process (Thermal Spray Processing), for example "HVOF" (High Velocity Oxy Fuel), cold gas spraying ("Cold Spray"), "LPPS" (Low Pressure Plasma Spray), "VPS" (Vacuum Plasma Spray) or "Detonation Gun";
  • b) with laser powder deposition welding (laser cladding);
  • c) with a further method by means of which a dense, well-adhering coating can be produced, for example “EBPVD” (electron beam physical vapor deposition), “gas flow sputtering” or “pack coating”.

    • Um einen guten Schutz zu erhalten, muss die Beschichtung relativ dick sein. Die Beschichtung muss dabei so stabilisiert sein, dass bei den vorgesehenen Hochtemperaturbedingungen und einer oxidativen oder korrosiven Belastung während einer vorgegebenen Dauer weitgehend kein Abplatzen von Material erfolgt. Die Dicke der Beschichtung ist vorteilhafterweise grösser als 0.02 mm und kleiner als 0.5 mm.To get good protection, the coating must be relatively thick. The coating must be stabilized so that the intended High temperature conditions and an oxidative or corrosive load largely no flaking off of material for a given duration he follows. The thickness of the coating is advantageously greater than 0.02 mm and less than 0.5 mm.

    Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Legierung MCrAlXSc mittels einem der unter a) bzw. b) genannten Beschichtungsverfahren wird diese mit Vorteil in Form eines Spritzpulvers eingesetzt.When using the MCrAlXSc alloy according to the invention one of the coating processes mentioned under a) or b) is used Advantage used in the form of a wettable powder.

    Ein Bauteil, das ein erfindungsgemäss beschichtetes Substrat darstellt, lässt sich in einer Maschine oder einem Apparat verwenden, in der das Bauteil während des Betriebs bei Temperaturen höher als 500 °C gegen Oxidation sowie andere Formen der Hochtemperatur-Korrosion geschützt sein muss. Insbesondere lässt sich durch die Beschichtung ein Schutz gegen ein gasförmiges, Wasser und Sauerstoff enthaltendes Medium herstellen. Das Medium kann auch eine korrosive Chlor-, Schwefel- und/oder Vanadiumverbindung enthalten. Die korrosiven Komponenten können auch in fester oder flüssiger Form auf der Bauteiloberfläche vorliegen.A component that represents a substrate coated according to the invention can use in a machine or apparatus in which the component during operation at temperatures higher than 500 ° C against oxidation as well as other forms of high temperature corrosion must be protected. In particular, the coating provides protection against Produce gaseous medium containing water and oxygen. The Medium can also be a corrosive chlorine, sulfur and / or Contain vanadium compound. The corrosive components can also be found in solid or liquid form on the component surface.

    Leit- und Laufschaufeln einer Strömungsmaschine oder Teile eines Verbrennungsmotors lassen sich durch eine Beschichtung mit der erfindungsgemässen Zusammensetzung bei Temperaturen von 700°C bis 1100°C schützen. Ein weiteres Beispiel ist eine Dampfturbine, die mit Frischdampf betreibbar ist, wobei der Frischdampf eine thermodynamische Phase mit einem Druck und einer Temperatur grösser als 200 bar bzw. 500°C bildet.Guide and rotor blades of a turbomachine or parts of a Internal combustion engine can be coated with the Composition according to the invention at temperatures from 700 ° C to Protect at 1100 ° C. Another example is a steam turbine that uses Live steam is operable, the live steam being a thermodynamic Phase with a pressure and a temperature greater than 200 bar or 500 ° C forms.

    Claims (10)

    Beschichtetes Substrat, das bei hohen Temperaturen, d.h. Temperaturen höher als 500 °C, durch die Beschichtung gegen Oxidation und Korrosion geschützt ist, wobei das Beschichtungsmaterial Komponenten M, Chrom Cr, Aluminium Al sowie eine optionale Komponente X umfasst, wobei eine aus diesen Komponenten gebildete Legierung MCrAlX die Komponente M als Basis enthält, die aus Nickel Ni, Cobalt Co oder einer Kombination von Ni und Co besteht, die Komponente X - falls vorhanden - aus einem der Elemente Yttrium Y, Zirkonium Zr, Niobium Nb, Hafnium Hf, Tantal Ta, Rhenium Re oder einem Gemisch dieser Elemente besteht, und - relativ zum Gewicht der Legierung MCrAlX - die Anteile der genannten Stoffe zumindest angenähert in Bereichen 50 - 75 % für die Komponente M, 20 - 25 % für Cr, 8 - 11 % für Al und 0 - 10 % für die Komponente X liegen,
    dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Beschichtungsmaterial aus einer Legierung MCrAlXSc besteht, der zwecks Stabilisierung der Beschichtung bei Hochtemperaturbedingungen bis zu 2 % Scandium Sc zulegiert ist, und deren Anteil an Sc mindestens 0.05 % beträgt.    Coated substrate which is protected against oxidation and corrosion by the coating at high temperatures, ie temperatures higher than 500 ° C., the coating material comprising components M, chromium Cr, aluminum Al and an optional component X, one formed from these components Alloy MCrAlX contains component M as a base, which consists of nickel Ni, cobalt Co or a combination of Ni and Co, component X - if present - from one of the elements yttrium Y, zirconium Zr, niobium Nb, hafnium Hf, tantalum Ta , Rhenium Re or a mixture of these elements, and - relative to the weight of the MCrAlX alloy - the proportions of the substances mentioned are at least approximately in the range 50-75% for the component M, 20-25% for Cr, 8-11% for Al and 0-10% for component X,
    characterized in that the entire coating material consists of an alloy MCrAlXSc, which is alloyed to stabilize the coating under high temperature conditions up to 2% Scandium Sc, and whose proportion of Sc is at least 0.05%.         Beschichtetes Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Beschichtungsmaterial Y, Re und Ta enthalten sind, dass durch diese Elemente eine teilweise Substituierung oder Unterstützung von Sc in Hinsicht auf dessen Stabilisierungswirkung möglich ist und dass der Anteil von Sc mindestens 0.5 %, vorteilhafterweise mindestens 1 % beträgt.Coated substrate according to claim 1, characterized in that Y, Re and Ta are contained in the coating material, that a partial substitution or support of Sc with regard to its stabilizing effect is possible by means of these elements and that the proportion of Sc is at least 0.5%, advantageously at least Is 1%. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Beschichtungsmaterial Re mit einem Anteil zwischen 1 und 2 %, Ta mit einem Anteil zwischen 2 und 4 % enthalten sind und Cer Ce höchstens in Spuren mit einem Anteil von weniger als 0.1 % enthalten ist. Coated substrate according to claim 1 or 2, characterized in that the coating material contains Re with a proportion between 1 and 2%, Ta with a proportion between 2 and 4% and contains cerium Ce at most in traces with a proportion of less than 0.1% is. Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente M aus Ni, Co oder einer Kombination von Ni und Co mit einem Anteil von M zwischen 60 bis 75 % besteht.Coated substrate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the component M consists of Ni, Co or a combination of Ni and Co with a proportion of M between 60 to 75%. Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial mit einem der folgenden Verfahren aufgebracht ist: a) thermisches Spritzverfahren (Thermal Spray Processing), beispielsweise "HVOF" (High Velocity Oxy Fuel), "Cold-Spray", "LPPS" (Low Pressure Plasma Spray), "VPS" (Vacuum Plasma Spray) oder "Detonation Gun"; b) Laser-Pulverauftragschweissen (Laser Cladding); c) weiteres Verfahren, mit dem eine dichte, gut haftende Beschichtung herstellbar ist, beispielsweise "EBPVD" (Electron Beam Physical Vapor Deposition), "Gas Flow Sputtering" oder "Pack Coating". Coated substrate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coating material is applied by one of the following methods: a) Thermal spray processing, for example "HVOF" (High Velocity Oxy Fuel), "Cold Spray", "LPPS" (Low Pressure Plasma Spray), "VPS" (Vacuum Plasma Spray) or "Detonation Gun"; b) Laser powder deposition welding (laser cladding); c) another method with which a dense, well-adhering coating can be produced, for example "EBPVD" (electron beam physical vapor deposition), "gas flow sputtering" or "pack coating". Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung relativ dick ist, dass insbesondere deren Dicke grösser als 0.02 mm und kleiner als 0.5 mm ist, und dass die Beschichtung so stabilisiert ist, dass bei den vorgesehenen Hochtemperaturbedingungen und einer oxidativen oder korrosiven Belastung während einer angemessenen Dauer weitgehend kein Abplatzen von Material erfolgt.Coated substrate according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coating is relatively thick, in particular that its thickness is greater than 0.02 mm and less than 0.5 mm, and that the coating is stabilized so that under the intended high temperature conditions and a oxidative or corrosive exposure largely does not flake off material for a reasonable period of time. Verwendung eines Materials in einem Beschichtungsverfahren, insbesondere in Form eines Spritzpulvers, welches Material aus Komponenten M, Cr, Al, X und Sc besteht, wobei die Komponente M eine Ni-, Co- oder Co-Ni-Basis der Legierung MCrAlXSc bedeutet, die Komponente X eines der Elemente Y, Zr, Nb, Hf, Ta, Re oder ein Gemisch dieser Elemente ist und - relativ zum Gewicht des gesamten Materials - die Anteile für M im Bereich 50 - 75 %, für Cr im Bereich 20 - 25 %, für Al im Bereich 8 - 11 %, für X im Bereich 0 - 10 % und für Sc im Bereich 0.05 - 2 % liegen. Use of a material in a coating process, especially in the form of a wettable powder, which material Components M, Cr, Al, X and Sc, the component M a Ni, Co or Co-Ni base of the MCrAlXSc alloy means that Component X one of the elements Y, Zr, Nb, Hf, Ta, Re or a Mixture of these elements is and - relative to the weight of the whole Materials - the proportions for M in the range 50 - 75%, for Cr in the range 20 - 25%, for Al in the range 8 - 11%, for X in the range 0 - 10% and for Sc are in the range 0.05 - 2%. Verwendung eines beschichteten Bauteils in einer Maschine oder einem Apparat, wobei dieses Bauteil ein beschichtetes Substrat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung dieses Bauteils während des Betriebs bei Temperaturen höher als 500 °C gegen Oxidation sowie andere Formen der Hochtemperatur-Korrosion schützt, dass insbesondere ein Schutz gegen ein gasförmiges, Wasser und Sauerstoff enthaltendes Medium besteht, wobei das Medium auch eine korrosive Chlor-, Schwefelund/oder Vanadiumverbindung enthalten kann und die korrosiven Komponenten auch in fester oder flüssiger Form auf der Oberfläche des Bauteils vorliegen können.Use of a coated component in a machine or an apparatus, this component forming a coated substrate according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating of this component during operation at temperatures higher than 500 ° C against oxidation and other forms of High-temperature corrosion protects that there is in particular protection against a gaseous medium containing water and oxygen, which medium can also contain a corrosive chlorine, sulfur and / or vanadium compound and the corrosive components also in solid or liquid form on the surface of the component can be present. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Hochtemperaturbedingungen Leit- und Laufschaufeln einer Strömungsmaschine oder Bauteile eines Verbrennungsmotors bei Temperaturen von 500°C bis 1100°C geschützt sind.Use according to claim 8, characterized in that guide vanes and moving blades of a turbomachine or components of an internal combustion engine are protected at temperatures of 500 ° C to 1100 ° C under high temperature conditions. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine eine Dampfturbine ist, die mit Frischdampf betreibbar ist, der eine thermodynamische Phase mit einem Druck und einer Temperatur grösser als 200 bar bzw. 500°C bildet.Use according to claim 8, characterized in that the machine is a steam turbine which can be operated with live steam, which forms a thermodynamic phase with a pressure and a temperature greater than 200 bar or 500 ° C.
    EP03405335A 2003-05-14 2003-05-14 Coated substrate protected against oxidation and corrosion at high temperatures Withdrawn EP1477579A1 (en)

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