EP4192994A1 - Procédé de preparation de surface compatible avec le revêtement y/y' et le procédé de dépôt sps - Google Patents

Procédé de preparation de surface compatible avec le revêtement y/y' et le procédé de dépôt sps

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EP4192994A1
EP4192994A1 EP21762755.3A EP21762755A EP4192994A1 EP 4192994 A1 EP4192994 A1 EP 4192994A1 EP 21762755 A EP21762755 A EP 21762755A EP 4192994 A1 EP4192994 A1 EP 4192994A1
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EP
European Patent Office
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roughness
underlayer
substrate
thermal barrier
creating
Prior art date
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Pending
Application number
EP21762755.3A
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German (de)
English (en)
Inventor
Amar Saboundji
Luc Patrice BIANCHI
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Safran SA
Original Assignee
Safran SA
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Publication date
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    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to a turbine part, such as a turbine blade or a distributor fin for example, used in aeronautics.
  • thermal barrier on the surface of a substrate or an underlayer makes it possible to protect them during use at high temperature.
  • Thermal barriers are generally deposited on a first coating of the substrate, called an undercoat, which can have two roles: protecting the substrate against oxidation and promoting the adhesion of the thermal barrier.
  • Such a sub-layer is generally chosen to form an alumina layer on its surface, the alumina layer fulfilling the two aforementioned roles very well, in particular when the alumina is in its coarse-grained ⁇ form.
  • SPS spray deposition process by plasma suspension
  • This texturing that is to say a step which seeks to obtain a particular roughness on the surface of the underlayer, is carried out by sandblasting.
  • the purpose of such sandblasting is to strip the unstable oxides and the impurities, to create roughness in the underlayer, and to promote the formation of alumina.
  • y-Ni/y'-Ni3AI sub-layers are currently proposed which make it possible to form a layer alumina on their surface.
  • sandblasting as usually practiced strips a large part of the undercoat.
  • the reduction in thickness of the undercoat is not uniform over the whole surface of the part, especially when the part has a complex geometry.
  • the invention aims precisely to respond to this problem.
  • the invention relates to a process for coating a substrate with a thermal barrier comprising at least the following steps:
  • a step of creating a first roughness on the surface of the substrate by at least one chemical and/or electrochemical attack the first roughness being characterized by a maximum roughness value R Z 1 and an arithmetic mean of roughness along the profile Ra l;
  • a step of creating a second roughness on the surface of the underlayer by at least sandblasting or electrochemical attack the second roughness being characterized by a maximum roughness value R z 2 and an arithmetic average roughness along of the profile R a 2 , the values R z 2 and R a 2 being lower than the roughness values R Z 1 and R a 1 ;
  • the inventors have observed that a first high roughness makes it possible to obtain a very good lifespan of the thermal barrier.
  • the first roughness is characterized by a maximum roughness value R Z 1 comprised between 13 and 16 ⁇ m and an arithmetic mean of roughness along the profile R a l comprised between 2.5 and 3.0 ⁇ m.
  • roughness within the meaning of the application and unless explicitly mentioned to the contrary, is meant a pair of values comprising a maximum roughness value R z and an arithmetic mean value of roughness along the profile R a . Moreover, one roughness will be said to be “lower” than another, if the two values R z and R a of the first roughness are respectively lower than the values R z and R a of the second.
  • the roughness of a surface can be measured using a roughness meter or a 3D microscope.
  • the inventors have found that a method according to the invention allows excellent adhesion of the thermal barrier to the undercoat, very good resistance of the undercoat to corrosion and oxidation, and also to obtain 'a uniform y/y' sub-layer, whatever the geometry of the substrate.
  • the step of creating a first roughness may include an acid etching step.
  • the substrate can be exposed to an acidic solution, for example by immersion in a bath of solution.
  • the acid solution may comprise fluonitric acid, nitric acid, hydrochloric acid, ferric chloride, hydrogen peroxide or a mixture of the aforementioned acids.
  • the solution is chosen from a solution of fluonitric acid, a solution of hydrochloric acid and ferric chloride, a solution of nitric acid, hydrochloric acid and ferric chloride, a solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide or a solution of nitric acid and hydrochloric acid.
  • the creation of the first roughness includes only acidic or electrochemical etching. In one embodiment of the invention, the step of creating the first roughness comprises an acid attack and an electrochemical attack.
  • the substrate can be exposed to a solution comprising acetic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or a mixture of these acids.
  • the chemical attack or attacks can be carried out by exposure for 3 to 30 minutes to a solution of hydrochloric acid having a concentration between 30 and 50 g/L, and of ferric chloride in a concentration of 400 to 500 g/L at a temperature between 50 and 70°C.
  • the electrochemical attack or attacks can be carried out by exposure for 2 to 10 minutes under a current of 3 to 20 A, and in a solution of phosphoric acid at 70% by volume, for example with 300 to 800 mL of phosphoric acid in 200 to 700 mL of water.
  • the solution is chosen from a solution of nitric acid and acetic acid, a solution of sulfuric acid, or a solution of phosphoric acid.
  • the creation of the first roughness includes only an electrochemical etching step.
  • Creating the first roughness by exposing the substrate to a solution, whether by chemical or electrochemical attack or the joint action of the two makes it possible to create a first homogeneous roughness on the surface of the substrate. Indeed, whatever the complexity of the geometry of the substrate, such a step makes it possible to ensure that the entire surface of the substrate is exposed to equivalent conditions, thus allowing the creation of a homogeneous roughness.
  • the roughness created at the surface of the substrate can be checked by macrography before the deposition of the underlayer. This step makes it possible to ensure that the texturing obtained is sufficient to guarantee good adhesion of the undercoat to the substrate.
  • the substrate is chosen from single crystals of nickel, a nickel-based or cobalt-based superalloy, for example chosen from nickel-based alloys with trade names R125, R77, INCO78, DS200, CMSX4 SLS, CMSX4 PLUS or among cobalt-based alloys such as MARM509.
  • the deposition of the underlayer can be carried out by spraying, by physical vapor deposition or by chemical vapor deposition, or even by HVOF spraying (for the acronym in English High Velocity Oxy Fuel) or by electrolytic deposition.
  • the deposition of the underlayer is carried out by physical vapor deposition.
  • Physical vapor deposition ensures the deposition of an underlayer that matches the roughness of the substrate.
  • the sub-layer is preferably chosen from among a sub-layer composed of y-Ni/y′-Ni 3 Al, of NiAl, of NiAIPt, of CoCrAlY or of NiCrAlY.
  • the underlayer is composed of Y-Ni/y'-Ni 3 AI.
  • the underlayer is directly in contact with the substrate.
  • a second roughness is created on the surface of the underlayer.
  • This roughness lower than the first roughness present between the substrate and the underlayer, makes it possible to improve the resistance of the thermal barrier to the underlayer, while preserving a sufficient thickness of the underlayer, guaranteeing thus its function of resistance to oxidation and corrosion.
  • the creation of the second roughness allows a fairly light stripping of the underlayer, on only a few micrometers, and thus makes it possible to maintain a good thickness of the undercoat which allows it to retain excellent resistance to oxidation and corrosion.
  • the second roughness is characterized by a maximum roughness value R z 2 of between 2.5 and 3.5 ⁇ m.
  • the creation of the second roughness is carried out by sandblasting.
  • the creation of the second roughness can be carried out by an electrochemical etching step.
  • the creation of the second roughness can be created by exposing the substrate coated with the underlayer to a solution comprising acetic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or a mixture of these acids.
  • the solution is chosen from a solution of nitric acid and acetic acid, a solution of sulfuric acid, and a solution of phosphoric acid.
  • Another step of the method of the invention is the deposition of the thermal barrier layer by SPS.
  • the deposition of the thermal barrier by SPS makes it possible to obtain a barrier of low thermal conductivity, and also makes it possible to reduce the costs of the deposition compared to other methods of the prior art.
  • Figure 1 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy of a substrate covered with an underlayer in accordance with the first steps of a method according to the invention.
  • Figure 2 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy of a substrate covered with an underlayer and a thermal barrier according to one embodiment of a method of the invention.
  • FIG. 3 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy of a substrate covered with an underlayer without a first roughness having been created between the two.
  • FIG. 4 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy of a substrate covered with an underlayer and a thermal barrier according to a method of the prior art.
  • FIG. 1 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy of a substrate 11 covered with an underlayer 12 after creation of a first roughness in accordance with the first steps of a method of the invention.
  • the creation of the first roughness was achieved by exposing the substrate 11 to 3 to 30 minutes to a solution of hydrochloric acid having a concentration between 30 and 50 g / L, and ferric chloride in a concentration of 400 to 500 g/L at a temperature between 50 and 70°C.
  • the roughness thus created can be characterized by its values R z and R a respectively between 13 and 16 ⁇ m and 2.5 and 3 ⁇ m for the example of embodiment shown in figure 1.
  • the underlayer 12 is deposited by physical vapor deposition.
  • the deposits are made by physical vapor deposition, preferably by magnetron sputtering or by evaporation.
  • - a bias between -150 V and -300V. - a very low pressure in the chamber, between 0.1 and 2 Pa in the case of magnetron sputtering and between W 4 and 10' 6 Pa in the case of evaporation.
  • the thickness of the underlayer 12 is uniform over the entire surface of the substrate 11.
  • FIG. 2 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy of the substrate 11 covered with an underlayer 12, illustrated in FIG. 1, on which a second roughness has been created, then a thermal barrier deposited, according to one embodiment of a method of the invention.
  • the thickness of the underlayer 12 remains homogeneous over the entire surface of the substrate 11, even after the deposition of the thermal barrier 13.
  • FIG. 3 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy and represents a substrate 31 coated with an underlayer 32, without a first roughness in accordance with that of the invention having been prepared between the substrate 31 and the underlay 32.
  • the underlayer was deposited by physical vapor deposition with the same parameters as above.
  • the thickness of the underlayer is homogeneous over the entire surface of the substrate.
  • FIG. 4 is a micrograph obtained by scanning electron microscopy and represents the substrate 31 coated with the underlayer 32, illustrated in FIG. 3, on which a thermal barrier 33 has been deposited with a process of the prior art, this is i.e. after sandblasting carried out to create a roughness on the surface of the underlayer 32 allowing the grip of the thermal barrier 33.
  • FIGS. 1 to 4 illustrate that a method of the invention effectively makes it possible to obtain a thermal barrier at the surface of a substrate covered with an undercoat. layer, by ensuring good cohesion of the thermal barrier to the underlayer and by ensuring that the underlayer has a uniform thickness over the whole of the substrate, unlike a process in which only a significant roughness on the underlayer.

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Abstract

L'invention concerne un de revêtement d'un substrat par une barrière thermique comprenant au moins les étapes suivantes : - une étape de création d'une première rugosité à la surface du substrat par au moins une attaque chimique ou électrochimique, la première rugosité étant caractérisée par une valeur de rugosité maximale Rzl et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ral; - une étape de dépôt d'une sous-couche; - une étape de création d'une deuxième rugosité à la surface de la sous-couche par au moins un sablage ou une attaque électrochimique, la deuxième rugosité étant caractérisée par une valeur de rugosité maximale Rz2 et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ra2, les valeurs Rz2 et Ra2 étant inférieures aux valeurs de rugosité Rzl et Ral; - une étape de dépôt d'une barrière thermique par SRS.

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé de préparation de surface compatible avec le revêtement Y/Y' et le procédé de dépôt SPS.
Domaine Technique
L'invention concerne une pièce de turbine, telle qu'une aube de turbine ou une ailette de distributeur par exemple, utilisée dans l'aéronautique.
Technique antérieure
La disposition d'une barrière thermique à la surface d'un substrat ou d'une sous- couche permet de les protéger lors d'une utilisation à haute température.
Les barrières thermiques sont généralement déposées sur un premier revêtement du substrat, appelé sous-couche, qui peut avoir deux rôles : protéger le substrat contre l'oxydation et favoriser l'accroche de la barrière thermique.
Une telle sous-couche est généralement choisie pour former une couche d'alumine à sa surface, la couche d'alumine remplissant très bien les deux rôles précités, en particulier lorsque l'alumine est sous sa forme a à gros grains.
Dans le cas de dépôt de barrières thermiques par projection par suspension de plasma, il a été observé que la rugosité de la sous-couche joue un rôle important pour l'adhérence de la barrière thermique.
Le procédé de dépôt de projection par suspension de plasma est abrégé dans le reste de la demande par l'abréviation « SPS » (pour l'acronyme en langue anglaise « Suspension plasma spraying »).
Ainsi, il est généralement proposé de texturer la sous-couche avant le dépôt de la barrière thermique. Cette texturation, c'est-à-dire une étape qui cherche à obtenir une rugosité particulière à la surface de la sous-couche, est réalisée par sablage. Un tel sablage a pour but de décaper les oxydes instables et les impuretés, créer une rugosité à la sous-couche, et de favoriser la formation de l'alumine.
Pour les substrats en superalliages base nickel ou base cobalt, il est actuellement proposé des sous-couches y-Ni/y'-Ni3AI qui permettent de former une couche d'alumine à leur surface. Toutefois, il est observé qu'un sablage tel que pratiqué habituellement décape une partie importante de la sous couche. Ainsi, non seulement le sablage diminue l'épaisseur de la sous-couche ce qui diminue sa tenue à la corrosion et à l'oxydation, mais en plus, la diminution d'épaisseur de la sous- couche, n'est pas uniforme sur l'ensemble de la surface de la pièce, en particulier lorsque la pièce a une géométrie complexe.
Ces deux inconvénients rendent donc incompatibles le dépôt d'une barrière thermique par SPS et le procédé de préparation des sous-couches de l'art antérieur.
Il est donc nécessaire de disposer d'un procédé dénué des désavantages précités pour permettre de recouvrir des substrats en superalliages.
Exposé de l'invention
L'invention vise précisément à répondre à ce problème.
Ainsi, selon un premier de ses aspects, l'invention concerne un procédé de revêtement d'un substrat par une barrière thermique comprenant au moins les étapes suivantes :
- une étape de création d'une première rugosité à la surface du substrat par au moins une attaque chimique et/ou électrochimique, la première rugosité étant caractérisée par une valeur de rugosité maximale RZ1 et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ral;
- une étape de dépôt d'une sous-couche ;
- une étape de création d'une deuxième rugosité à la surface de la sous-couche par au moins un sablage ou une attaque électrochimique, la deuxième rugosité étant caractérisée par une valeur de rugosité maximale Rz2 et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ra2, les valeurs Rz2 et Ra2 étant inférieures aux valeurs de rugosité RZ1 et Ral ;
- une étape de dépôt d'une barrière thermique par SPS.
Les inventeurs ont constatés qu'une première rugosité élevée permet d'obtenir une très bonne durée de vie de la barrière thermique. Dans un mode de réalisation, la première rugosité est caractérisée par une valeur de rugosité maximale RZ1 comprise entre 13 et 16 pm et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ral comprise entre 2,5 et 3,0 pm.
Par « rugosité » au sens de la demande et sauf mention explicite du contraire, il est entendu un couple de valeurs comprenant une valeur de rugosité maximale Rz et une valeur de moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ra. De plus, une rugosité sera dite « inférieure » à une autre, si les deux valeurs Rz et Ra de la première rugosité sont respectivement inférieures aux valeurs Rz et Ra de la seconde.
Par exemple, la rugosité d'une surface peut être mesurée à l'aide d'un rugosimètre ou d'un microscope 3D.
Les inventeurs ont constaté qu'un procédé selon l'invention permet une excellente adhérence de la barrière thermique à la sous-couche, une très bonne résistance de la sous-couche à la corrosion et à l'oxydation, et également l'obtention d'une sous- couche y/y' uniforme et ce quelle que soit la géométrie du substrat.
Ces avantages permettent de former une barrière thermique sur un substrat par SPS au contraire d'un procédé comprenant une étape de sablage conforme à ceux de l'art antérieur.
Dans un mode de réalisation, l'étape de création d'une première rugosité peut comprendre une étape d'attaque chimique acide. Par exemple, le substrat peut être exposé à une solution acide, par exemple par immersion dans un bain de solution.
Par exemple, la solution acide peut comprendre de l'acide fluonitrique, de l'acide nitrique, de l'acide chlorhydrique, du chlorure ferrique, de l'eau oxygénée ou un mélange des acides précités.
De préférence, la solution est choisie parmi une solution d'acide fluonitrique, une solution d'acide chlorhydrique et de chlorure ferrique, une solution d'acide nitrique, d'acide chlorhydrique et de chlorure ferrique, une solution d'acide chlorhydrique et d'eau oxygénée ou une solution d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique.
Dans un mode de réalisation, la création de la première rugosité comprend uniquement une attaque chimique acide ou électrochimique. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape de création de la première rugosité comprend une attaque acide et une attaque électrochimique.
Par exemple, le substrat peut être exposé à une solution comprenant de l'acide acétique, de l'acide nitrique, de l'acide sulfurique, de l'acide phosphorique ou un mélange de ces acides.
Dans un mode de réalisation, la ou les attaques chimiques peuvent être réalisées par exposition pendant 3 à 30 minutes à une solution d'acide chlorhydrique ayant une concentration entre 30 et 50 g/L, et de chlorure ferrique en une concentration de 400 à 500 g/L à une température comprise entre 50 et 70 °C.
Dans un mode de réalisation, la ou les attaques électrochimiques peuvent être réalisées par exposition pendant 2 à 10 minutes sous un courant de 3 à 20 A, et dans une solution d'acide phosphorique à 70 % volumique, par exemple avec 300 à 800 mL d'acide phosphorique dans 200 à 700 mL d'eau.
De préférence, la solution est choisie parmi, une solution d'acide nitrique et d'acide acétique, une solution d'acide sulfurique, ou une solution d'acide phosphorique.
Dans un mode de réalisation, la création de la première rugosité comprend uniquement une étape d'attaque électrochimique.
Dans un mode de réalisation, il est possible de créer la première rugosité par l'application conjointe ou successive d'une attaque chimique acide et d'une attaque électrochimique.
Créer la première rugosité par exposition du substrat à une solution, que ce soit par une attaque chimique, électrochimique ou l'action conjointe des deux permet de créer une première rugosité homogène à la surface du substrat. En effet, quelle que soit la complexité de la géométrie du substrat, une telle étape permet d'assurer que l'intégralité de la surface du substrat soit exposée à des conditions équivalentes, permettant ainsi la création d'une rugosité homogène.
Utiliser une attaque chimique suivie d'une attaque électrochimique permet de choisir précisément les conditions de chacune des attaques en fonction du substrat. Dans un mode de réalisation, la rugosité créée à la surface du substrat peut être contrôlée par macrographie avant le dépôt de la sous-couche. Cette étape permet de s'assurer que la texturation obtenue est suffisante pour garantir la bonne adhésion de la sous-couche au substrat.
Dans un mode de réalisation, le substrat est choisi parmi des monocristaux de nickel, un superalliage base nickel ou base cobalt, par exemple choisi parmi les alliages à base nickel de dénominations commerciales R125, R77, INCO78, DS200, CMSX4 SLS, CMSX4 PLUS ou parmi les alliages à base cobalt tels que MARM509.
Dans un mode de réalisation, après la création de la première rugosité, le dépôt de la sous-couche peut être réalisé par projection, par dépôt physique en phase vapeur ou par dépôt chimique en phase vapeur, ou encore par projection HVOF (pour l'acronyme en langue anglaise High Velocity Oxy Fuel) ou par dépôt électrolytique.
De préférence, le dépôt de la sous-couche est réalisé par dépôt physique en phase vapeur.
Le dépôt physique en phase vapeur permet d'assurer le dépôt d'une sous-couche qui épouse la rugosité du substrat.
La sous-couche est de préférence choisie parmi une sous-couche composée de y- Ni/y'-Ni3AI, de NiAI, de NiAIPt, de CoCrAlY ou de NiCrAlY.
Dans un mode de réalisation préféré, la sous-couche est composée de Y-Ni/y'-Ni3AI.
Dans un mode de réalisation, la sous-couche est directement au contact du substrat.
Dans un procédé de l'invention, après le dépôt de la sous-couche, une deuxième rugosité est créée à la surface de la sous-couche. La création de cette rugosité, inférieure à la première rugosité présente entre le substrat et la sous-couche, permet d'améliorer la tenue de la barrière thermique à la sous-couche, tout en préservant une épaisseur suffisante de la sous-couche, garantissant ainsi sa fonction de résistance à l'oxydation et à la corrosion.
La création de la deuxième rugosité permet un décapage assez léger de la sous- couche, sur seulement quelques micromètres, et permet ainsi de conserver une bonne épaisseur de la sous-couche ce qui lui permet de conserver une excellente tenue à l'oxydation et à la corrosion.
Dans un mode de réalisation, la deuxième rugosité est caractérisée par une valeur de rugosité maximale Rz2 comprise entre 2,5 et 3,5 pm.
Dans un mode de réalisation, la création de la deuxième rugosité est réalisée par sablage.
Dans un autre mode de réalisation, la création de la deuxième rugosité peut être réalisée par une étape d'attaque électrochimique.
Par exemple, la création de la deuxième rugosité peut être créée par exposition du substrat revêtu de la sous couche à une solution comprenant de l'acide acétique, de l'acide nitrique, de l'acide sulfurique, de l'acide phosphorique ou un mélange de ces acides.
De préférence, la solution est choisie parmi, une solution d'acide nitrique et d'acide acétique, une solution d'acide sulfurique, et une solution d'acide phosphorique.
Une autre étape du procédé de l'invention est le dépôt de la couche de barrière thermique par SPS.
Le dépôt de la barrière thermique par SPS permet d'obtenir une barrière de faible conductivité thermique, et permet également de diminuer les coûts du dépôt comparativement à d'autres procédés de l'art antérieur.
Brève description des dessins
[Fig. 1] La figure 1 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage d'un substrat recouvert d'une sous-couche conformément aux premières étapes d'un procédé selon l'invention.
[Fig. 2] La figure 2 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage d'un substrat recouvert d'une sous-couche et d'une barrière thermique selon un mode de réalisation d'un procédé de l'invention.
[Fig. 3] La figure 3 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage d'un substrat recouvert d'une sous-couche sans qu'une première rugosité n'ait été créée entre les deux. [Fig. 4] La figure 4 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage d'un substrat recouvert d'une sous-couche et d'une barrière thermique selon un procédé de l'art antérieur.
Description des modes de réalisation
L'invention va, à présent, être décrite au moyen de figures ayant une vocation illustrative et ne devant pas être interprétées comme limitant l'invention.
La figure 1 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage d'un substrat 11 recouvert d'une sous-couche 12 après création d'une première rugosité conformément aux premières étapes d'un procédé de l'invention.
Pour le substrat 11 représenté en figure 1, la création de la première rugosité a été réalisée en exposant le substrat 11 à 3 à 30 minutes à une solution d'acide chlorhydrique ayant une concentration entre 30 et 50 g/L, et de chlorure ferrique en une concentration de 400 à 500 g/L à une température comprise entre 50 et 70 °C.
La rugosité ainsi créée peut être caractérisée par ses valeurs Rz et Ra respectivement comprises entre 13 et 16 pm et 2,5 et 3 pm pour l'exemple de réalisation figuré en figure 1.
A la suite de la création de cette première rugosité, la sous-couche 12 est déposée par dépôt physique en phase vapeur.
Les dépôts sont réalisés par dépôt physique en phase vapeur, de préférence par pulvérisation cathodique magnétron ou par évaporation.
Les conditions de dépôt envisagées sont les suivantes :
- un bombardement ionique à une tension variant de -200 V à 400 V pendant 10 à 30 minutes ;
- un dépôt à une densité de puissance comprise entre 3 et 10 W/cm2 ;
- un chauffage pendant le dépôt compris entre 200 et 700 °C ;
- un bias compris entre -150 V et -300V. - une très faible pression dans l'enceinte, comprise entre 0,1 et 2 Pa dans le cas d'une pulvérisation cathodique magnétron et entre W4 et 10'6 Pa dans le cas d'une évaporation.
Il est observé que l'épaisseur de la sous-couche 12 est uniforme sur toute la surface du substrat 11.
La figure 2 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage du substrat 11 recouvert d'une sous-couche 12, illustré à la figure 1, sur laquelle a été créé une deuxième rugosité, puis déposé une barrière thermique, selon un mode de réalisation d'un procédé de l'invention.
Il peut être observé sur la figure 2 que l'épaisseur de la sous-couche 12 reste homogène sur toute la surface du substrat 11, même après le dépôt de la barrière thermique 13.
La figure 3 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage et représente un substrat 31 revêtu d'une sous-couche 32, sans qu'une première rugosité conforme à celle de l'invention n'ait été préparée entre le substrat 31 et la sous-couche 32.
La sous-couche a été déposée par dépôt physique en phase vapeur avec les mêmes paramètres que ci-dessus.
L'épaisseur de la sous-couche est homogène sur toute la surface du substrat.
La figure 4 est une micrographie obtenue par microscopie électronique à balayage et représente le substrat 31 revêtu de la sous-couche 32, illustré en figure 3 sur lequel a été déposé une barrière thermique 33 avec un procédé de l'art antérieur, c'est-à- dire après un sablage réalisé pour créer une rugosité à la surface de la sous-couche 32 permettant l'accroche de la barrière thermique 33.
Il peut être observé que le sablage de la sous-couche 32 créer des différences d'épaisseurs importantes dans l'épaisseur de la sous-couche 32 ce qui nuit aux propriétés de résistance à l'oxydation et à la corrosion de la sous-couche 32.
Ainsi, les figures 1 à 4 illustrent qu'un procédé de l'invention permet effectivement d'obtenir une barrière thermique à la surface d'un substrat recouvert d'une sous- couche, en assurant une bonne cohésion de la barrière thermique à la sous-couche et en assurant que la sous-couche ait une épaisseur homogène sur l'ensemble du substrat, contrairement à un procédé où il n'est créé par sablage qu'une rugosité importante sur la sous-couche.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de revêtement d'un substrat par une sous couche et une barrière thermique comprenant au moins les étapes suivantes :
- une étape de création d'une première rugosité à la surface du substrat par au moins une attaque chimique ou/et électrochimique, la première rugosité étant caractérisée par une valeur de rugosité maximale RZ1 et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ral ;
- une étape de dépôt d'une sous-couche ;
- une étape de création d'une deuxième rugosité à la surface de la sous- couche par au moins un sablage ou une attaque électrochimique, la deuxième rugosité étant caractérisée par une valeur de rugosité maximale Rz2 et une moyenne arithmétique de rugosité le long du profil Ra2, les valeurs Rz2 et Ra2 étant inférieures aux valeurs de rugosité RZ1 et Ral ;
- une étape de dépôt d'une barrière thermique par SPS.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de création de la première rugosité comprend une attaque chimique acide.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape de création de la première rugosité comprend une attaque électrochimique.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le substrat est choisi parmi les superalliages base nickel ou base cobalt.
[Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le substrat présente après l'étape création de la première rugosité une rugosité moyenne Ra de 2,5 à 3,0 pm et une rugosité maximale Rz de 13 à 16 pm.
[Revendication 6] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la sous-couche est composée de y-Ni/y'-Ni3AI, de NiAI, de NiAIPt, ou de MCrAlY où M est du Cobalt Co ou du nickel Ni.
[Revendication 7] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la sous-couche est déposée par dépôt physique en phase vapeur.
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