EP1528116A1 - Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, Platin-Aluminium-Beschichtung und Herstellverfahren - Google Patents

Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, Platin-Aluminium-Beschichtung und Herstellverfahren Download PDF

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EP1528116A1
EP1528116A1 EP04023780A EP04023780A EP1528116A1 EP 1528116 A1 EP1528116 A1 EP 1528116A1 EP 04023780 A EP04023780 A EP 04023780A EP 04023780 A EP04023780 A EP 04023780A EP 1528116 A1 EP1528116 A1 EP 1528116A1
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EP
European Patent Office
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substrate
aluminum
platinum
proportion
component
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Withdrawn
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EP04023780A
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Ernst Dr. Affeldt
Anja Kliewe
Lothar Dr. Peichl
Heinrich Walter
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MTU Aero Engines AG
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MTU Aero Engines GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a component with a platinum-aluminum substrate region, in particular a component of a gas turbine. Furthermore, the invention relates to a platinum-aluminum coating and a method for producing such a component.
  • EP 0 784 104 B1 relates to a nickel-base superalloy with optimized properties Platinum-aluminum coating.
  • a platinum-aluminum surface area wherein a substrate a Having a nickel-based substrate composition and a substrate surface, wherein in the substrate surface first platinum and then diffused aluminum and thereby providing a substrate area having an integrated area Aluminum content of 18 to 24 wt .-%, an integrated platinum content of 18 to 45 wt .-% and in the rest components of the substrate mass composition having.
  • the platinum and aluminum contents are relative high adjacent to the substrate surface and increase with increasing distance from the substrate surface into the substrate.
  • the integrated values of aluminum and platinum determined by an integration method the platinum content and the aluminum content is integrated over the distance from the outer substrate surface.
  • a lower integration limit is about 2-3 microns below the substrate surface.
  • a upper limit of integration is determined by the distance from the substrate surface, wherein the measured in wt .-% aluminum content starting from larger Values has dropped to an amount of 18% by weight. This upper integration limit is used both for the determination of the integrated aluminum content and used to determine the integrated platinum content.
  • the platinum-aluminum coating disclosed in EP 0 784 104 B1 or there disclosed component with such a coating has a low ductility.
  • the low ductility is due to the relatively high proportion of aluminum and platinum certainly. Due to the low ductility, the coated so Components with limited thermal-mechanical strength (TMF).
  • TMF thermal-mechanical strength
  • the present invention is based on the problem, a novel component with a platinum-aluminum substrate area, a novel platinum-aluminum coating and a method for producing such a component propose.
  • Al aluminum
  • Pt platinum
  • the platinum-aluminum substrate region an integrated proportion of aluminum (Al) between 10 and 17.99 Wt .-%, an integrated content of platinum (Pt) between 5 and 40 wt .-% and im Remains the components of the substrate composition of the component.
  • the platinum-aluminum substrate region an integrated proportion of aluminum (Al) between 10 and 17.99 wt .-%, a integrated proportion of platinum (Pt) between 5 and 17.99 wt .-% and the rest the components having the substrate composition of the component.
  • the component according to the independent Claim 19 is formed.
  • Component can increase the ductility and TMF resistance and to be improved.
  • Particularly advantageous in this case is the formation of a plateau of at least platinum and preferably also aluminum in that the proportion of Platinum and preferably aluminum in the substrate region starting from the substrate surface over a certain or predetermined depth of the substrate area is substantially constant.
  • FIG. 1 shows a blade 10 of a gas turbine, namely an aircraft engine.
  • the blade 10 has an airfoil 11 as well via a blade root 12.
  • the blade 10 is in the embodiment shown in the region of its entire surface 13 coated.
  • the coating in the region of the surface 13 is through Diffusion of platinum and aluminum formed in the surface 13.
  • the Blade 10 thus forms a substrate for the coating, the surface 13 is also referred to as a substrate surface.
  • Blades 10 for gas turbines feature usually a composition based on a nickel alloy or titanium alloy.
  • the mass composition of the blade 10 and the substrate is also called a substrate composition.
  • the integrated Proportion of aluminum and / or the integrated content of platinum in the substrate region is less than 18% by weight.
  • the integrated proportion of aluminum is in the substrate region between 10 and 17.99 wt .-% and the integrated portion platinum in the substrate region is between 5 and 40 weight percent.
  • the TMF resistance of the coated component significantly improved.
  • the concentration or the proportion of aluminum in the substrate area on the TMF resistance one has greater influence than the platinum content, then, if the integrated aluminum content is limited in the substrate area to a maximum of 17.99 wt .-%, the integrated Platinum content or platinum content up to 40 wt .-% amount.
  • Such a coating is characterized not only by a good TMF resistance, but also provides effective protection against oxidation or even corrosion.
  • the integrated proportion of aluminum in the substrate region is between 10 and 24 Wt .-% and the integrated content of platinum in the substrate area is between 5 and 17.99% by weight.
  • the integrated amount of aluminum can be up to 24% by weight.
  • a platinum-aluminum substrate region in which the integrated Proportion of aluminum in the substrate region between 10 and 17.99% by weight and the integrated amount of platinum is between 5 and 17.99% by weight.
  • FIG. 2 shows the proportions of the individual elements of the composition of the platinum-aluminum substrate region according to the invention over the layer thickness or the depth or the distance with respect to the outer substrate surface.
  • the distance x from the outer substrate surface in micrometers (microns) is plotted on the vertical axis of the diagram of FIG. 2, the proportions I, in particular I Al and I Pt , the individual elements of the platinum-aluminum substrate area in wt .-% indicated.
  • Aluminum (Al) is 12% by weight for the embodiment shown in FIG integrated content of platinum (Pt) is 19 wt .-%.
  • the integrated proportion of aluminum in the substrate region is below 18 Wt .-%.
  • Fig. 2 graphically, concrete embodiment of a component with a platinum-aluminum substrate region relates to a component having a composition of mass or substrate composition based on a nickel alloy.
  • the underlying of Fig. 2 shares of aluminum, platinum and the components of the substrate composition are summarized in the table below.
  • the proportion of platinum and the proportion of aluminum over the depth of the substrate region or the distance from the substrate surface are substantially constant, starting from the substrate surface or a point immediately below the substrate surface to a given depth.
  • This predetermined depth is at least 20%, preferably at least 30%, particularly preferably at least 40% of the upper integration limit x max described above.
  • the upper integration limit x max is, as described above, formed by the distance or by the depth relative to the substrate surface, in which both the proportion of platinum to 5 wt .-% and the proportion of aluminum to 8% by weight dropped are and remain below these limits later.
  • At least the upper half of the above substrate region which is delimited on the one hand by the substrate surface or a point immediately below the substrate surface and on the other hand by the upper integration limit x max is predominantly, ie in a proportion of greater than 50%, in the ⁇ -NiAl structure.
  • the upper integration limit x max in the embodiment shown is approximately 80 ⁇ m.
  • the proportion of platinum and the proportion of aluminum in the exemplary embodiment shown are accordingly essentially constant up to a depth of at least approximately 16 ⁇ m, preferably at least approximately 24 ⁇ m, particularly preferably at least approximately 32 ⁇ m.
  • the proportion of aluminum as well as platinum is then regarded as essentially constant should be, if the fluctuation around the 5 micron present proportion maximum is about ⁇ 10%.
  • fluctuations of not more than ⁇ 7.5 are preferred %, particularly preferred are fluctuations of a maximum of ⁇ 5% to that present at 5 microns Proportion of.
  • Fluctuations of no more than about ⁇ 10% are observed in the platinum embodiment shown in FIG. 2 to a depth of about 40 ⁇ m (50% of x max ) from the substrate surface.
  • fluctuations of a maximum of approximately ⁇ 10% to a depth of approximately 25 ⁇ m (32% of x max ) from the substrate surface are maintained.
  • the platinum content at 5 microns is 23.63 wt .-% in the embodiment shown.
  • the exact percentage deviations are from the table above calculable. The following applies:
  • the percentage deviation of the aluminum content based on the present at 5 microns Aluminum content is about 5.5% at 10 ⁇ m, about 8.1% at 15 ⁇ m 20 ⁇ m in about 8.4%, at 25 ⁇ m in about 11.4%, 30 ⁇ m in about 13.7%, at 35 ⁇ m in about 18.3% and at 40 microns in about 21.8%.
  • Another concrete exemplary embodiment of a component with a platinum-aluminum substrate region according to the invention likewise relates to a component with a composition of mass or substrate composition based on a nickel alloy.
  • the proportions of aluminum, platinum and the components of the substrate composition for this further specific embodiment are summarized in the following table: al Ti Cr Co Ni Not a word Ta W re Pt 5 18.94 0.00 2.18 6.56 57.83 0.33 0.08 0.22 0.00 13.86 10 18.29 0.01 2.35 6.28 56.42 0.56 1.03 0.18 0.00 14.86 15 17.39 0.05 2.54 6.75 56.09 0.40 0.63 0.53 0.00 15.61 20 17,02 0.00 2.67 6.70 52.48 0.57 2.45 0.49 1.16 16.48 25 16.18 0.04 2.89 7.11 54.54 0.71 1.95 1.09 0.29 15.19 30 15.37 0.00 2.98 7.15 50.38 0.85 3.84 2.46 1.32 15.65 35 13.47 0.00 4.02 7.70 47.98 1.60 4.12 5.37 2.46 13.28 40 11,70 0.22 3.
  • the integrated amount of aluminum (Al) is 13 Wt .-% and the integrated content of platinum (Pt) is also 13 wt .-%.
  • Al aluminum
  • Pt platinum
  • the coating according to the invention described in detail above is particularly suitable as a corrosion protection layer, in particular as a hot gas corrosion protection layer.
  • a component to be coated in the illustrated embodiment a blade 10 of a gas turbine to be coated is provided, which has a substrate composition and a substrate surface. Subsequently Platinum is diffused into the substrate surface. After diffusing of the platinum into the substrate surface, aluminum is diffused into it. The diffusion of platinum and the subsequent diffusion of Aluminum is therefore made in successive steps.
  • the diffusion of platinum and aluminum is carried out so that on the one hand the integrated portion of aluminum and / or the integrated portion of platinum in the coating-adjusting platinum-aluminum substrate region is less than 18% by weight and, on the other hand, the proportion of aluminum and / or platinum in the forming substrate region starting from the Substrate surface over a predetermined depth of the substrate region substantially is constant.
  • a coating granules with less Activity used for diffusing aluminum. This means that in the granules the proportion of aluminum relative is low.
  • coating which is preferably as a gas phase coating in one closed coating space is made by a gas circulation the coating activity in the vicinity of the substrate surface to be coated kept substantially constant over the entire coating time. This is ensured by the gas circulation in the coating room.
  • the coating with low activity but with approximately constant activity nearby the substrate surface to be coated allows the plateau formation of aluminum and platinum in the substrate area.
  • the proportion of Aluminum is below 18% by weight.
  • the proportion of platinum is in the illustrated embodiment always below 24 wt .-%.

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Abstract

Die Erfindung mit ein Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, insbesondere ein Bauteil einer Gasturbine, mit einer Substratoberfläche und einer Substratzusammensetzung des Bauteils, und mit einem im Bereich der Substratoberfläche des Bauteils durch Eindiffundieren von Platin und Aluminium in die Substratoberfläche ausgebildeten Substratbereich, der Platin und Aluminium und die Komponenten der Substratzusammensetzung aufweist. Erfindungsgemäß ist der integrierte Anteil an Aluminium und/oder der integrierte Anteil an Platin in dem Substratbereich kleiner als 18 Gew.-%. Erfindungsgemäß ist weiterhin der Anteil an Platin (Pt) und/oder der Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich ausgehend von der Substratoberfläche (13) über eine Tiefe des Substratbereichs im wesentlichen konstant, wobei der Anteil von Platin (Pt) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bis zu einer vorgegebenen Substratbereichstiefe um maximal ±10%, vorzugsweise um maximal ±7,5% oder maximal ±5%, um den Anteil schwankt. Die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Aluminium (Al) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, liegt bei mindestens 20 % der Substratbereichstiefe, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, insbesondere ein Bauteil einer Gasturbine. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Platin-Aluminium-Beschichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils.
Die EP 0 784 104 B1 betrifft eine Superlegierung auf Nickelbasis mit optimierter Platin-Aluminium-Beschichtung. So ist in diesem Stand der Technik ein Gegenstand mit einem Platin-Aluminium-Oberflächenbereich offenbart, wobei ein Substrat eine Substratzusammensetzung auf Nickelbasis und eine Substratoberfläche aufweist, wobei in die Substratoberfläche zuerst Platin und darauffolgend Aluminium diffundiert wird und wobei hierdurch ein Substratbereich bereitgestellt wird, der einen integrierten Aluminiumgehalt von 18 bis 24 Gew.-%, einen integrierten Platingehalt von 18 bis 45 Gew.-% sowie im Rest Komponenten der Substrat-Massenzusammensetzung aufweist. Die Platin- und Aluminiumgehalte sind relativ hoch benachbart zur Substratoberfläche und nehmen mit zunehmendem Abstand von der Substratoberfläche in das Substrat hinein ab.
Gemäß der EP 0 784 104 B1 werden die integrierten Werte von Aluminium und Platin durch eine Integrationsmethode ermittelt, wobei der Platingehalt sowie der Aluminiumgehalt über den Abstand von der äußeren Substratoberfläche integriert wird. Eine untere Integrationsgrenze liegt bei ca. 2-3 µm unterhalb der Substratoberfläche. Eine obere Integrationsgrenze wird durch den Abstand von der Substratoberfläche bestimmt, bei welchem der in Gew.-% gemessene Aluminiumgehalt ausgehend von größeren Werten auf einen Betrag von 18 Gew.-% gesunken ist. Diese obere Integrationsgrenze wird sowohl für die Ermittlung des integrierten Aluminiumanteils als auch für die Ermittlung des integrierten Platinanteils verwendet.
Die in der EP 0 784 104 B1 offenbarte Platin-Aluminium-Beschichtung bzw. das dort offenbarte Bauteil mit einer solchen Beschichtung verfügt über eine niedrige Duktilität. Die niedrige Duktilität wird durch den relativ hohen Anteil an Aluminium und Platin bestimmt. Aufgrund der niedrigen Duktilität verfügen die derart beschichteten Bauteile über eine begrenzte thermisch-mechanische Festigkeit (TMF). Bei Schaufeln von Gasturbinen, die zyklischen, thermisch-mechanischen Beanspruchungen aufgrund von Änderungen bzw. Schwankungen in der Betriebstemperatur ausgesetzt sind, können sich bei begrenzter TMF-Beständigkeit Risse ausbilden. Dies kann zu Schaufelbrüchen führen. Die Verbesserung der TMF-Beständigkeit liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, eine neuartige Platin-Aluminium-Beschichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils vorzuschlagen.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass das eingangs genannte Bauteil durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist.
Erfindungsgemäß ist der integrierte Anteil an Aluminium (Al) und/oder der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich kleiner als 18 Gew.-%. Durch die Beschränkung des integrierten Aluminiumanteils und/oder integrierten Platinanteils auf einen Wert unterhalb von 18 Gew.-% wird die Duktilität und damit die TMF-Beständigkeit verbessert.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Platin-Aluminium-Substratbereich einen integrierten Anteil an Aluminium (Al) zwischen 10 und 17,99 Gew.-%, einen integrierten Anteil an Platin (Pt) zwischen 5 und 40 Gew.-% und im Rest die Komponenten der Substratzusammensetzung des Bauteils auf. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung bei welcher der Platin-Aluminium-Substratbereich einen integrierten Anteil an Aluminium (Al) zwischen 10 und 17,99 Gew.-%, einen integrierten Anteil an Platin (Pt) zwischen 5 und 17,99 Gew.-% und im Rest die Komponenten der Substratzusammensetzung des Bauteils aufweist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Bauteil gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 19 ausgebildet. Auch mit dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauteils kann die Duktilität und die TMF-Beständigkeit erhöht und damit verbessert werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Bildung eines Plateaus von zumindest Platin und vorzugsweise auch Aluminium dadurch, dass der Anteil an Platin und vorzugsweise Aluminium in dem Substratbereich ausgehend von der Substratoberfläche über eine bestimmte bzw. vorgegebene Tiefe des Substratbereichs im wesentlichen konstant ist.
Weitere selbstständig schutzfähige Gegenstände, wie eine erfindungsgemäße Platin-Aluminium-Beschichtungen und Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich sind in den unabhängigen Patentansprüchen 7, 13, 28 und 33 definiert. Erfindungsgemäße Verwendungen der Platin-Aluminium-Beschichtungen sind in den Patentansprüchen 11 und 12 sowie 31 und 32 beansprucht.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1:
ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bauteil; und
Fig. 2:
ein Diagramm zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausbildung des Platin-Aluminium-Substratbereichs des erfindungsgemäßen Bauteils.
Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 in größerem Detail beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Schaufel 10 einer Gasturbine, nämlich eines Flugtriebwerks. Die Schaufel 10 verfügt über ein Schaufelblatt 11 sowie über ein Schaufelfuß 12.
Die Schaufel 10 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich ihrer gesamten Oberfläche 13 beschichtet. Die Beschichtung im Bereich der Oberfläche 13 wird durch Eindiffundieren von Platin und Aluminium in die Oberfläche 13 ausgebildet. Die Schaufel 10 bildet demnach ein Substrat für die Beschichtung, wobei die Oberfläche 13 auch als Substratoberfläche bezeichnet wird. Schaufeln 10 für Gasturbinen verfügen in der Regel über eine Massezusammensetzung auf Basis einer Nickellegierung oder Titanlegierung. Die Massezusammensetzung der Schaufel 10 bzw. des Substrats wird auch als Substratzusammensetzung bezeichnet. Durch das Eindiffundieren von Platin und Aluminium in die Oberfläche 13 der Schaufel 10 bzw. in die Substratoberfläche des Substrats wird im Bereich der Substratoberfläche ein Platin-Aluminium-Substratbereich ausgebildet, der einerseits Platin und Aluminium sowie andererseits die Komponenten der Substratzusammensetzung bzw. Massezusammensetzung der Schaufel 10 aufweist.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der integrierte Anteil an Aluminium und/oder der integrierte Anteil an Platin in dem Substratbereich kleiner als 18 Gew.-% ist.
Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung beträgt der integrierte Anteil an Aluminium in dem Substratbereich zwischen 10 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin in dem Substratbereich beträgt zwischen 5 und 40 Gew.-%. Durch die Beschränkung des integrierten Aluminiumanteils auf maximal 17,99 Gew.-% wird die TMF-Beständigkeit des beschichteten Bauteils deutlich verbessert. Da die Konzentration bzw. der Anteil an Aluminium im Substratbereich auf die TMF-Beständigkeit einen größeren Einfluss hat als der Platinanteil, kann dann, wenn der integrierte Aluminiumanteil im Substratbereich auf maximal 17,99 Gew.-% beschränkt ist, der integrierte Platingehalt bzw. Platinanteil bis zu 40 Gew.-% betragen. Eine derartige Beschichtung zeichnet sich nicht nur durch eine gute TMF-Beständigkeit aus, sondern stellt auch einen effektiven Schutz vor Oxidation oder auch Korrosion bereit.
Nach einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung liegt der integrierte Anteil an Aluminium in dem Substratbereich zwischen 10 und 24 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin in dem Substratbereich liegt zwischen 5 und 17,99 Gew.-%. Wenn demnach der integrierte Platingehalt auf 17,99 Gew.-% beschränkt wird, kann der integrierte Anteil an Aluminium bis zu 24 Gew.-% betragen.
Besonders vorteilhaft ist ein Platin-Aluminium-Substratbereich, in welchem der integrierte Anteil an Aluminium in dem Substratbereich zwischen 10 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin zwischen 5 und 17,99 Gew.-% beträgt. Durch die Beschränkung der integrierten Anteile an Aluminium und Platin auf einen Anteil von weniger als 18 Gew.-% kann die TMF-Beständigkeit der Beschichtung bzw. des Substratbereichs bzw. des Bauteils mit einem solchen Substratbereich nochmals verbessert werden.
Bei den oben angegebenen Anteilen an Aluminium und Platin im Substratbereich handelt es sich um integrierte Anteile. Die integrierten Anteile werden durch eine Integrationsmethode ermittelt. Bei dieser Integrationsmethode wird eine Integration der Anteile von Aluminium sowie Platin über den Abstand von der äußeren Substratoberfläche vorgenommen, wobei die Anteile von Platin und Aluminium vom Abstand bzw. von der Tiefe relativ zu der äußeren Substratoberfläche abhängig sind. Dies kann insbesondere Fig. 2 entnommen werden.
Fig. 2 zeigt die Anteile der einzelnen Elemente der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Platin-Aluminium-Substratbereichs über der Schichtdicke bzw. der Tiefe bzw. dem Abstand bezüglich der äußeren Substratoberfläche. Auf der horizontal verlaufenden Achse des Diagramms gemäß Fig. 2 ist der Abstand x von der äußeren Substratoberfläche in Mikrometern (µm) aufgetragen, auf der vertikal verlaufenden Achse des Diagramms gemäß Fig. 2 sind die Anteile I, insbesondere IAl und IPt, der einzelnen Elemente des Platin-Aluminium-Substratbereichs in Gew.-% angegeben.
Aus Fig. 2 folgt unmittelbar, dass die Anteile von Aluminium und Platin im Substratbereich von dem Abstand x bzw. der Tiefe relativ zur äußeren Substratoberfläche abhängig sind. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird die untere Integrationsgrenze entweder durch die Substratoberfläche selbst gebildet oder durch einen Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche. In dem Fall, in dem die untere Integrationsgrenze durch die Substratoberfläche selbst gebildet wird, beträgt xmin = 0 µm; in dem Fall, in dem die untere Integrationsgrenze durch einen Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche gebildet wird, beträgt xmin vorzugsweise 5 µm. Eine obere Integrationsgrenze xmax wird durch den Abstand bzw. durch die Tiefe bezüglich der Substratoberfläche gebildet, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben. Diese obere Integrationsgrenze xmax wird sowohl für die Ermittlung des integrierten Anteils an Aluminium als auch für die Ermittlung des integrierten Anteils an Platin verwendet. Der Wert des Integrals wird dann noch durch die Differenz zwischen der oberen Integrationsgrenze xmax und der unteren Integrationsgrenze xmin dividiert, so dass für die Ermittlung der integralen Mittelwerte von Aluminium und Platin gilt:
Figure 00060001
Figure 00060002
wobei:
I Pt- int
= integraler Mittelwert von Platin
I Al- int
= integraler Mittelwert von Aluminium
IPt (x)
= Anteil an Platin als Funktion von x
IAl (x)
= Anteil an Aluminium als Funktion von x
x
= Abstand bzw. Tiefe von der äußeren Substratoberfläche
xmin
= untere Integrationsgrenze
xmax
= obere Integrationsgrenze
Der mit der obigen Integrationsmethode bestimmte Wert des integrierten Anteils an Aluminium (Al) beträgt für das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel 12 Gew.-%, der integrierte Anteil an Platin (Pt) beträgt 19 Gew.-%. Für das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 liegt demnach der integrierte Anteil an Aluminium im Substratbereich unter 18 Gew.-%.
Das in Fig. 2 grafisch dargestellte, konkrete Ausführungsbeispiel eines Bauteils mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich betrifft ein Bauteil mit einer Massezusammensetzung bzw. Substratzusammensetzung auf Basis einer Nickellegierung. Die der Fig. 2 zugrundeliegenden Anteile von Aluminium, Platin und den Komponenten der Substratzusammensetzung sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Al Ti Cr Co Ni Mo Ta W Re Pt
5 16,19 0,06 1,85 5,95 49,52 0,65 1,32 0,83 0,00 23,63
10 15,29 0,10 2,35 6,04 49,19 0,64 0,89 0,00 0,07 25,43
15 14,88 0,03 2,14 6,30 49,53 0,72 0,93 0,07 0,00 25,40
20 14,82 0,07 2,34 6,33 49,09 0,23 1,68 0,00 0,00 25,45
25 14,34 0,05 2,75 6,55 48,82 0,49 1,57 1,13 0,00 24,30
30 13,97 0,05 2,88 6,56 47,73 0,80 3,07 1,31 0,00 23,63
35 13,22 0,00 3,30 6,65 46,38 0,90 3,13 1,88 1,25 23,29
40 12,65 0,00 3,54 6,91 44,83 1,11 5,74 3,37 0,73 21,13
45 11,27 0,00 3,43 7,14 43,57 1,06 7,20 3,85 2,33 20,15
50 10,35 0,02 4,09 7,81 41,53 1,24 8,81 6,22 2,62 17,32
55 7,53 0,04 4,27 8,30 35,61 2,42 15,39 9,40 3,63 13,41
60 10,02 0,05 4,16 7,86 46,26 1,47 8,99 4,81 1,83 14,56
65 9,15 0,12 4,57 8,95 46,53 1,86 6,91 6,49 2,68 12,72
70 7,82 0,11 4,66 9,41 49,92 1,54 7,34 7,39 2,35 9,47
80 5,35 0,01 3,57 9,77 56,19 1,21 12,77 5,02 1,34 4,77
90 5,32 0,07 4,87 10,73 60,10 1,33 7,97 6,93 2,11 0,57
100 4,64 0,00 6,18 10,63 58,68 2,04 7,41 7,30 3,11 0,00
Wie dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entnommen werden kann, ist der Anteil von Platin sowie der Anteil von Aluminium über die Tiefe des Substratbereichs bzw. den Abstand von der Substratoberfläche im Wesentlichen konstant, und zwar ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bis zu einer vorgegebenen Tiefe. Diese vorgegebene Tiefe beträgt mindestens 20 %, vorzugsweise mindestens 30 %, besonders bevorzugt mindestens 40 % der oben beschriebenen, oberen Integrationsgrenze xmax. Die obere Integrationsgrenze xmax wird, wie oben beschrieben, durch den Abstand bzw. durch die Tiefe bezüglich der Substratoberfläche gebildet, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
Ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche liegt zumindest die obere Hälfte des obigen Substratsbereichs, der einerseits von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche und andererseits durch die obere Integrationsgrenze xmax begrenzt wird, überwiegend, also in einem Anteil von größer als 50%, in der β-NiAl-Struktur vor.
Die obere Integrationsgrenze xmax liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel bei in etwa 80 µm. Der Anteil von Platin sowie der Anteil von Aluminium ist im gezeigten Ausführungsbeispiel demnach bis zu einer Tiefe von mindestens in etwa 16 µm, vorzugsweise mindestens in etwa 24 µm, besonders bevorzugt mindestens in etwa 32 µm im Wesentlichen konstant.
In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass im Sinne der hier vorliegenden Erfindung der Anteil an Aluminium sowie Platin dann als im Wesentlichen konstant angesehen werden soll, wenn die Schwankung um den bei 5 µm vorliegenden Anteil maximal in etwa ±10% beträgt. Bevorzugt sind jedoch Schwankungen von maximal ±7,5 %, besonders bevorzugt sind Schwankungen von maximal ±5 % um den bei 5 µm vorliegenden Anteil.
Schwankungen von maximal in etwa ±10 % werden im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel für Platin bis zu einer Tiefe von in etwa 40 µm (50 % von xmax) von der Substratoberfläche eingehalten. Für Aluminium werden im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel Schwankungen von maximal in etwa ±10% bis zu einer Tiefe von in etwa 25 µm (32 % von xmax) von der Substratoberfläche eingehalten.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Aluminiumanteil bei 5 µm 16,19 Gew.-%. Der Platinanteil bei 5 µm liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel bei 23,63 Gew.-%. Die genauen prozentualen Abweichungen sind aus der oben angegebenen Tabelle errechenbar. So gilt:
Die prozentuale Abweichung des Aluminiumanteils bezogen auf den bei 5 µm vorliegenden Aluminiumanteil beträgt bei 10 µm in etwa 5,5%, bei 15 µm in etwa 8,1%, bei 20 µm in etwa 8,4%, bei 25 µm in etwa 11,4%, 30 µm in etwa 13,7%, bei 35 µm in etwa 18,3% und bei 40 µm in etwa 21,8%.
Die prozentuale Abweichung des Platinanteils bezogen auf den bei 5 µm vorliegenden Platinanteil beträgt bei 10 µm in etwa 7,6%, bei 15 µm in etwa 7,5%, bei 20 µm in etwa 7,7%, bei 25 µm in etwa 2,8%, 30 µm in etwa 0%, bei 35 µm in etwa 1,4% und bei 40 µm in etwa 10,5%.
Durch den im Wesentlichen konstanten Verlauf der Anteile an Aluminium und Platin im Substratbereich wird sowohl für Aluminium als auch für Platin in diesem Substratbereich ein Plateau gebildet. Dies ist ein weiteres Unterscheidungskriterium der hier vorliegenden Erfindung gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Platin-Aluminium-Substratbereichen bzw. entsprechenden Beschichtungen. So nimmt bei aus dem Stand der Technik bekannten Platin-Aluminium-Substratbereichen ausgehend von der Substratoberfläche der Anteil an Aluminium sowie der Anteil an Platin mit zunehmender Tiefe bzw. Substratbereichstiefe deutlich und schnell ab. Die hier vorliegende Erfindung verfügt demnach gegenüber den Stand der Technik über den Vorteil, dass über eine relativ große Substratbereichstiefe ein Platin-Aluminium-Substratbereich mit in einer im Wesentlichen unveränderten Zusammensetzung und damit im Wesentlichen unveränderten Eigenschaften geschaffen wird. Demnach erfüllt die Platin-Aluminium-Beschichtung bzw. der Platin-Aluminium-Substratbereich im Sinne der hier vorliegenden Erfindung auch dann noch seine Funktion, wenn sich an der Oberfläche des Bauteils bzw. Substratbereichs ein Materialabtrag einstellen sollte.
Ein weiteres konkretes Ausführungsbeispiel eines Bauteils mit einem erfindungsgemäßen Platin-Aluminium-Substratbereich betrifft ebenfalls ein Bauteil mit einer Massezusammensetzung bzw. Substratzusammensetzung auf Basis einer Nickellegierung. Die Anteile von Aluminium, Platin und den Komponenten der Substratzusammensetzung für dieses weitere konkrete Ausführungsbeispiel sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst:
Al Ti Cr Co Ni Mo Ta W Re Pt
5 18,94 0,00 2,18 6,56 57,83 0,33 0,08 0,22 0,00 13,86
10 18,29 0,01 2,35 6,28 56,42 0,56 1,03 0,18 0,00 14,86
15 17,39 0,05 2,54 6,75 56,09 0,40 0,63 0,53 0,00 15,61
20 17,02 0,00 2,67 6,70 52,48 0,57 2,45 0,49 1,16 16,48
25 16,18 0,04 2,89 7,11 54,54 0,71 1,95 1,09 0,29 15,19
30 15,37 0,00 2,98 7,15 50,38 0,85 3,84 2,46 1,32 15,65
35 13,47 0,00 4,02 7,70 47,98 1,60 4,12 5,37 2,46 13,28
40 11,70 0,22 3,95 8,14 44,92 1,13 12,24 5,60 0,63 11,46
45 11,01 0,00 4,36 7,83 42,89 1,72 11,99 6,42 2,92 10,86
50 10,27 0,09 4,23 8,48 40,93 1,46 13,54 8,91 2,01 10,09
55 10,07 0,00 5,13 9,02 43,65 1,90 11,50 8,79 2,15 7,80
65 5,70 0,00 5,28 9,48 39,90 2,91 18,26 10,50 3,38 4,60
75 6,49 0,01 5,25 10,04 53,51 1,72 7,78 7,92 3,67 3,62
85 4,67 0,00 5,36 9,97 60,29 1,31 8,58 7,90 1,91 0,00
Für dieses Ausführungsbeispiel beträgt der integrierte Anteil an Aluminium (Al) 13 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin (Pt) beträgt ebenfalls 13 Gew.-%. Für dieses Ausführungsbeispiel liegen demnach der integrierte Anteil an Aluminium und Platin im Substratbereich unter 18 Gew.-%.
Die oben im Detail beschriebene, erfindungsgemäße Beschichtung eignet sich insbesondere als Korrosionsschutzschicht, insbesondere als Heißgas-Korrosionsschutzschicht.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils bzw. der erfindungsgemäßen Platin-Aluminium-Beschichtung wird im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens so vorgegangen, dass zuerst ein zu beschichtendes Bauteil, im gezeigten Ausführungsbeispiel eine zu beschichtende Schaufel 10 einer Gasturbine, bereitgestellt wird, die über eine Substratzusammensetzung sowie eine Substratoberfläche verfügt. Anschließend wird Platin in die Substratoberfläche eindiffundiert. Nach dem Eindiffundieren des Platins in die Substratoberfläche wird Aluminium in dieselbe eindiffundiert. Das Eindiffundieren von Platin sowie das darauffolgende Eindiffundieren von Aluminium wird demnach in nacheinanderfolgenden Verfahrensschritten vorgenommen.
Das Eindiffundieren von Platin sowie Aluminium wird dabei so vorgenommen, dass einerseits der integrierte Anteil an Aluminium und/oder der integrierte Anteil an Platin in dem sich durch die Beschichtung einstellenden Platin-Aluminium-Substratbereich kleiner als 18 Gew.-% ist, und dass andererseits der Anteil an Aluminium und/oder Platin in dem sich ausbildenden Substratbereich ausgehend von der Substratoberfläche über eine vorgegebene Tiefe des Substratbereichs im Wesentlichen konstant ist.
Zum Eindiffundieren von von Aluminium wird ein Beschichtungsgranulat mit geringer Aktivität verwendet. Dies bedeutet, dass im Granulat der Anteil von Aluminium relativ gering ist. Beim Beschichten, was vorzugsweise als Gasphasen-Beschichten in einem geschlossenen Beschichtungsraum vorgenommen wird, wird durch eine Gasumwälzung die Beschichtungsaktivität in der Nähe der zu beschichtenden Substratoberfläche über die gesamte Beschichtungszeit im Wesentlichen konstant gehalten. Dies wird durch die Gasumwälzung im Beschichtungsraum gewährleistet. Die Beschichtung mit geringer Aktivität und dafür jedoch in etwa konstanter Aktivität in den Nähe der zu beschichtenden Substratoberfläche ermöglicht die Plateaubildung von Aluminium und Platin im Substratbereich.
Es sei darauf hingewiesen, dass im gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur der integrierte Anteil an Aluminium unter 18 Gew.-% liegt, sondern vielmehr über die gesamte Substratbereichstiefe des Platin-Aluminium-Substratbereichs der Anteil an Aluminium unter 18 Gew.-% liegt. Der Anteil an Platin liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel stets unter 24 Gew.-%.

Claims (35)

  1. Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, insbesondere Bauteil einer Gasturbine, mit einer Substratoberfläche (13) und einer Substratzusammensetzung des Bauteils (10), und mit einem im Bereich der Substratoberfläche (13) des Bauteils durch Eindiffundieren von Platin (Pt) und Aluminium (Al) in die Substratoberfläche (13) ausgebildeten Substratbereich, der Platin (Pt) und Aluminium (Al) und die Komponenten der Substratzusammensetzung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Aluminium (Al) und/oder der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich kleiner als 18 Gew.-% ist.
  2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich zwischen 10 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich zwischen 5 und 40 Gew.-% beträgt.
  3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich zwischen 5 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich zwischen 10 und 24 Gew.-% beträgt.
  4. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich zwischen 10 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich zwischen 5 und 17,99 Gew.-% beträgt.
  5. Bauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche zumindest die obere Hälfte eines Substratsbereichs, der einerseits von der Substratoberfläche oder dem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche und anderseits durch die Substratbereichstiefe, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben, begrenzt ist, überwiegend, also in einem Anteil von größer als 50%, in der β-NiAI-Struktur vorliegt.
  6. Bauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) als Gasturbinenbauteil, insbesondere als Bauteil eines Flugtriebwerks, ausgebildet ist und eine Massezusammensetzung auf Basis einer Nickellegerierung oder Titanlegierung aufweist, wobei das Bauteil (10) vorzugsweise als Schaufel einer Gasturbine, insbesondere eines Flugtriebwerks, ausgebildet ist.
  7. Platin-Aluminium-Beschichtung für ein Bauteil, insbesondere ein Gasturbinenbauteil, wobei das Bauteil eine Substratzusammensetzung aufweist, und wobei die Beschichtung durch Eindiffundieren von Platin (Pt) und Aluminium (Al) in eine Substratoberfläche (13) des Bauteils (10) gebildet ist und hierdurch einen Substratbereich des Bauteils bildet, der Platin (Pt) und Aluminium (Al) und die Komponenten der Substratzusammensetzung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Aluminium (Al) und/oder der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich kleiner als 18 Gew.-% ist.
  8. Beschichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich zwischen 10 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich zwischen 5 und 40 Gew.-% beträgt.
  9. Beschichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich zwischen 5 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich zwischen 10 und 24 Gew.-% beträgt.
  10. Beschichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich zwischen 10 und 17,99 Gew.-% und der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich zwischen 5 und 17,99 Gew.-% beträgt.
  11. Verwendung einer Beschichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10 als Korrosionsschutzschicht.
  12. Verwendung einer Beschichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10 als Heißgas-Korrosionsschutzschicht.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Platin-Aluminium Substratbereich, mit folgenden Schritten:
    a) Bereitstellen eines Bauteils (10) mit einer Substratoberfläche (13) und einer Substratzusammensetzung,
    b) anschließendes Eindiffundieren von Platin (Pt) in die Substratoberfläche (13) des Bauteils (10),
    c) darauffolgendes Eindiffundieren von Aluminium (Al) in die Substratoberfläche (13) des Bauteils (10), sodass das Bauteil mit dem Platin-Aluminium-Substratbereich vorliegt, wobei der integrierte Anteil an Aluminium (Al) und/oder der integrierte Anteil an Platin (Pt) in dem Platin-Aluminium-Substratbereich kleiner als 18 Gew.-% ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren derart durchgeführt wird, dass der Platin-Aluminium-Substratbereich einen integrierten Anteil an Aluminium (Al) zwischen 10 und 17,99 Gew.-%, einen integrierten Anteil an Platin (Pt) zwischen 5 und 40 Gew.-% und im Rest die Komponenten der Substratzusammensetzung des Bauteils aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren derart durchgeführt wird, dass der Platin-Aluminium-Substratbereich einen integrierten Anteil an Aluminium (Al) zwischen 10 und 24 Gew.-% , einen integrierten Anteil an Platin (Pt) zwischen 5 und 17,99 Gew.-% und im Rest die Komponenten der Substratzusammensetzung des Bauteils aufweist.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren derart durchgeführt wird, dass der Platin-Aluminium-Substratbereich einen integrierten Anteil an Aluminium (Al) zwischen 10 und 17,99 Gew.-% , einen integrierten Anteil an Platin (Pt) zwischen 5 und 17,99 Gew.-% und im Rest die Komponenten der Substratzusammensetzung des Bauteils aufweist.
  17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteil ein Gasturbinenbauteil, insbesondere eine Schaufel eines Flugtriebwerks, bereitgestellt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil mit einer Massezusammensetzung auf Basis einer Nickellegerierung oder Titanlegierung bereitgestellt wird.
  19. Bauteil mit einem Platin-Aluminium-Substratbereich, insbesondere Bauteil einer Gasturbine, mit einer Substratoberfläche (13) und einer Substratzusammensetzung des Bauteils (10), und mit einem im Bereich der Substratoberfläche (13) des Bauteils durch Eindiffundieren von Platin (Pt) und Aluminium (Al) in die Substratoberfläche (13) ausgebildeten Substratbereich, der Platin (Pt) und Aluminium (Al) und die Komponenten der Substratzusammensetzung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Platin (Pt) und/oder der Anteil an Aluminium (Al) in dem Substratbereich ausgehend von der Substratoberfläche (13) über eine Tiefe des Substratbereichs im wesentlichen konstant ist, wobei der Anteil von Platin (Pt) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bis zu einer vorgegebenen Substratbereichstiefe um maximal ±10%, vorzugsweise um maximal ±7,5% oder maximal ±5%, um den Anteil schwankt.
  20. Bauteil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Platin (Pt) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, mindestens 20 % einer Substratbereichstiefe beträgt, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
  21. Bauteil nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Platin (Pt) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, mindestens 30 %, insbesondere bevorzugt mindestens 40 %, einer Substratbereichstiefe beträgt, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
  22. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bei einer Substratbereichstiefe von in etwa 5µm unterhalb der Substratoberfläche liegt.
  23. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Aluminium (Al) an jeder Stelle unterhalb von 18 Gew.-% liegt.
  24. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Anteil von Aluminium (Al) ausgehend von der Substratoberfläche oder dem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bis zu einer vorgegebenen Substratbereichstiefe um maximal ±10%, vorzugsweise um maximal ±7,5% oder maximal ±5%, um den Anteil schwankt.
  25. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Aluminium (Al) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, mindestens 20 % der Substratbereichstiefe beträgt, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
  26. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Aluminium (Al) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 40%, der Substratbereichstiefe beträgt, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
  27. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche zumindest die obere Hälfte eines Substratsbereichs, der einerseits von der Substratoberfläche oder dem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche und anderseits durch die Substratbereichstiefe, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben, begrenzt ist, überwiegend, also in einem Anteil von größer als 50%, in der β-NiAI-Struktur vorliegt.
  28. Platin-Aluminium-Beschichtung für ein Bauteil, insbesondere ein Gasturbinenbauteil, wobei das Bauteil eine Substratzusammensetzung aufweist, und wobei die Beschichtung durch Eindiffundieren von Platin (Pt) und Aluminium (Al) in eine Substratoberfläche (13) des Bauteils (10) gebildet ist und hierdurch einen Substratbereich des Bauteils bildet, der Platin (Pt) und Aluminium (Al) und die Komponenten der Substratzusammensetzung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Aluminium (Al) und/oder der Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich ausgehend von der Substratoberfläche über eine Tiefe des Substratbereichs im wesentlichen konstant ist, wobei der Anteil von Aluminium (Al) und/oder von Platin (Pt) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bis zu einer vorgegebenen Substratbereichstiefe um maximal ±10%, vorzugsweise um maximal ±7,5% oder maximal ±5%, um den Anteil schwankt.
  29. Platin-Aluminium-Beschichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Platin (Pt) und/oder Aluminium (Al) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, einer Substratbereichstiefe beträgt, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
  30. Platin-Aluminium-Beschichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche zumindest die obere Hälfte eines Substratsbereichs, der einerseits von der Substratoberfläche oder dem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche und anderseits durch die Substratbereichstiefe, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben, begrenzt ist, überwiegend, also in einem Anteil von größer als 50%, in der β-NiAI-Struktur vorliegt.
  31. Verwendung einer Beschichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 30 als Korrosionsschutzschicht.
  32. Verwendung einer Beschichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 30 als Heißgas-Korrosionsschutzschicht.
  33. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Platin-Aluminium Substratbereich, mit folgenden Schritten:
    a) Bereitstellen eines Bauteils (10) mit einer Substratoberfläche (13) und einer Substratzusammensetzung,
    b) anschließendes Eindiffundieren von Platin (Pt) in die Substratoberfläche (13) des Bauteils (10),
    c) darauffolgendes Eindiffundieren von Aluminium (Al) in die Substratoberfläche (13) des Bauteils (10), sodass der Anteil an Aluminium (Al) und/oder der Anteil an Platin (Pt) in dem Substratbereich ausgehend von der Substratoberfläche über eine Tiefe des Substratbereichs im wesentlichen konstant ist, wobei der Anteil von Aluminium (Al) und/oder von Platin (Pt) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche bis zu einer vorgegebenen Substratbereichstiefe um maximal ±10%, vorzugsweise um maximal ±7,5% oder maximal ±5%, um den Anteil schwankt
  34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindiffundieren von Aluminium (Al) in die Substratoberfläche (13) des Bauteils (10) gemäß Schritt c) derart durchgeführt wird, dass die vorgegebenen Substratbereichstiefe, bis zu welcher der Anteil an Platin (Pt) und/oder Aluminium (Al) ausgehend von der Substratoberfläche oder einem Punkt unmittelbar unterhalb der Substratoberfläche im wesentlichen konstant ist, mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, einer Substratbereichstiefe beträgt, bei welcher sowohl der Anteil an Platin auf 5 Gew.-% und als auch der Anteil an Aluminium auf 8 Gew.-% gesunken sind und im weiteren Verlauf unter diesen genannten Grenzen bleiben.
  35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass zum Eindiffundieren von Platin (Pt) und zum anschließenden Eindiffundieren von Aluminium (Al) ein Beschichtungsgranulat mit geringer Aktivität verwendet wird, wobei die Aktivität des Beschichtungsgranulats in der Nähe der zu beschichtenden Substratoberfläche über die Beschichtungszeit im wesentlichen konstant gehalten wird.
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