FI77899C - Foerfarande foer framstaellning av vaerme- och korrosionsbestaendiga material. - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av vaerme- och korrosionsbestaendiga material. Download PDFInfo
- Publication number
- FI77899C FI77899C FI854621A FI854621A FI77899C FI 77899 C FI77899 C FI 77899C FI 854621 A FI854621 A FI 854621A FI 854621 A FI854621 A FI 854621A FI 77899 C FI77899 C FI 77899C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- plasma
- diffusion
- metal
- pct
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910003266 NiCo Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910002543 FeCrAlY Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910000907 nickel aluminide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010290 vacuum plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000953 kanthal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
-
- 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
Description
1 77899
Menetelmä lämmön- ja korroosionkestävien materiaalien valmistamiseksi
Kaasuturbiinien alalla ovat kehitykselle luonteen-5 omaista kohonneet moottorien lämpötilat. Tämä kehitys on tehnyt välttämättömäksi muuttaa esimerkiksi nikkelipoh-jaisten lejeerinkien koostumusta kohti hapettumista vastaan kestävien alkuaineiden, kuten kromin, pienempää pitoisuutta ja korkealämpötilakestävyyttä parantavien V-faa-10 seja muodostavien alkuaineiden, kuten alumiinin, suurempaa pitoisuutta. Vähän kromia sisältävien nikkelipohjäisten lejeerinkien kestävyys korkeassa lämpötilassa tapahtuvaa korroosiota vastaan on sitten säilytetty päällystämällä osat hapettumisenkeston parantamiseksi. Tavallisin pääl-15 lystetyyppi on ollut nikkelialuminidi, johon on lisätty kromia, piitä ja joskus platinaa. Päällyste saadaan aikaan muodostamalla pohjamateriaalille alumiinikerros kemiallisen höyrykerrostuksen avulla ja muodostamalla nikkelialuminidi jälkeenpäin tehtävällä diffuusiolämpökäsittelyllä.
20 Uudempana kehitysaskeleena on ollut "peittopäällys- teiden" ("overlay coatings") muodostaminen fysikaalisen höyrykerrostuksen, plasmasuihkutuksen tai vakuumiplasmasuih-kutuksen avulla. Näitä päällystetyyppejä kutsutaan usein MCrAlYsiksi koostumuksen, jossa M voi olla Fe, Ni, Co tai 25 NiCo, sisältämien alkuaineiden mukaan.
Ilmaus MCrAlY viittaa vain kemialliseen koostumukseen, eikä päällysteiden termodynaamiseen faasikoostumuk-seen. FeCrAlY:llä on ferriittinen tilakeskinen kuutiolli-nen (bcc) kiderakenne, joka on taipuisa, kun taas muilla 30 on pintakeskinen intermetallinen kuutiollinen (fcc) rakenne, joka on hauras.
Edellä mainituista kerrostusmenetelmistä fysikaalista höyrykerrostusta pidetään yleensä kalleimpana menetelmänä ja tavallista plasmasuihkutusta halvimpana. Taval-35 lista plasmasuihkutusta ei tähän asti ole käytetty niin 2 77899 usein kuin muita menetelmiä hintatekijästä huolimatta, koska muodostuneita oksideja pidetään haitallisina päällysteen ominaisuuksille. Tämä on ollut yhtenä syynä va-kuumiplasmamenetelmän, joka on tarkoitettu antamaan ok-5 sideista vapaa päällyste, kehittämiselle.
Edellä mainituista päällystekoostumuksista on FeCrAlY ollut tunnettu 1930-luvulta lähtien nimellä "Kant-hal", muut on kehitetty myöhemmin.
Tämä keksintö, joka on kiintoisa lentokonemoottorien 10 ja kaasuturpiinien kannalta, eroaa tavanomaisesta päällysteestä siten, että sen sijaan, että yritettäisiin välttää oksideja, joita enemmän tai vähemmän tahattomasti muodostuu päällystyksen aikana ja joita pidetään haitallisina, muodostetaan tarkoituksella päällyste, joka koostuu oksi-15 di- ja metallitaasihiukkasten seoksesta ja joka myöhemmillä käsittelyillä muutetaan päällysteeksi, jolla on yhtä hyvät tai paremmat ominaisuudet kuin puhtaasta metallista tehdyllä päällysteellä, jolla on sama metallifaasi-koostumus, sekä korroosion että lämmönjohto-ominaisuuk-20 sien suhteen. Tämän keksinnön ominaispiirteet käyvät ilmi liitteenä olevista patenttivaatimuksista. Kuvassa 3 esitetyt telinetestit vahvistavat sen, että tämän keksinnön tavoite on saavutettu. Testit vahvistavat myös sen, että plasmasuihkutettu lejeerinkikustannuksiltaan halpa FeCrAlY-25 päällyste on näissä olosuhteissa aivan yhtä hyvä ellei parempi kuin lejeerinkikustannuksiltaan kallis vakuumiplas-masuihkutettu CoCrAlY. Koska tilakeskinen kuutiollinen FeCrAlY-päällyste on taipuisampi kuin pintakeskiset inter-metalliset kuutiolliset päällysteet, voi se toimia myös 30 pohjustuspäällysteenä keraamisille päällysteille, jolloin sen etuna on se, että laajenemiskerroin on yli 30 % pienempi kuin pintakeskisen kuutiollisen päällysteen ja lähempänä keraamisten aineiden laajenemiskerrointa. FeCrAlY:n taipuisuus on etu myös ajateltaessa kestävyyttä matrii-35 si-päällyste-keraaminen aine-rajapinnoilla tapahtuvaa lämpöväsymistä vastaan.
3 77899
Korkeissa lämpötiloissa käytettävien lejeerinkien päällä olevia päällysteitä kuluttaa hitaasti metalliatomien diffuusio sisään- ja ulospäin sisämatriisin ja päällysteen rajapinnasta ja hapen ja rikin diffuusio ympäröi-5 västä ilmasta sisäänpäin. Päällysteen tehokkuutta voidaan arvostella sillä, miten kauan kestää, ennen kuin päällysteessä näkyy merkkejä penetraatiosta, kuten kuvassa 3 esitetään.
Kestovaatimukset vaihtelevat muun muassa moottorin 10 tarkastusten välisen ajan mukaan, joka voi olla 200-600 tuntia sotilaskoneiden suihkumoottoreilla, jopa 3000 tuntia siviilikoneiden suihkumoottoreilla ja vielä pitempi paikallaan olevilla kaasuturbiineilla.
Metalliatomien diffuusio nikkelipohjäisestä lejee-15 ringistä sen päällä olevaan CoCrAlY-NiCrAlY-tyyppiseen päällysteeseen ei yleensä muuta päällysteen kiderakennetta. Jos kuitenkin annetaan nikkelin diffundoitua ferriitti-seen FeCrAlY-päällysteeseen, tapahtuu faasimuutos bcc:stä fcc:ksi, ja päällyste menettää taipuisuuttaan. Matriisin 20 pinnan kanssa samansuuntaiset oksidikerrokset muodostavat esteitä nikkeliatomien diffuusiolle ja hidastavat bcc-ra-kenteen muuttumista fcc:ksi.
Matriisimetallin, esimerkiksi nikkelipohjäisen lejee-ringin, päällystäminen fysikaalisen höyrykerrostuksen avul-25 johtaa epitaksiseen kasvuun (suorassa kulmassa pintaan nähden). Saatu rakenne sisältää pitkiä huokosia, niin kutsuttuja "juonia" ("leaders"), jotka kulkevat matriisin ja päällysteen rajapinnasta ulospäin. Nämä juonet suurentavat hapen ja rikin diffuusionopeutta palokaasuista sisäänpäin 30 matriisimetallia kohden. Plasmasuihkutettu päällyste sisältää myös huokosia, mutta tässä tapauksessa enemmän tason suuntaisia. Kummassakin tapauksessa huokosten sulkeminen pienentää päällysteiden hapettumis- ja sulfidisaationopeut-ta. Huokosten sulkeminen on välttämätöntä kaksifaasisen me-35 talli-metallioksidipäällysteen toiminnan kannalta. Kuvat 1 , 77899 4 ja 2 osoittavat, että huokosten sulkeminen on mahdollista vaikuttamatta oleellisesti haitallisesti oksidien morfologiaan. Päällysteen ja matriisin rajapinnalla tapahtuu jonkun verran faasimuutoksia sulkemisprosessin aikana 5 tapahtuvan diffuusion vuoksi. Sulkemisprosessille on eduksi, jos se voidaan tehdä lämpötilassa alle 1000°C tai vielä alemmassa lämpötilassa.
Tavallisen plasmasuihkutuksen (ei vakuumiplasma-suihkutuksen) aikana jauheessa olevat alumiini, yttrium 10 ja kromi hapettuvat. Metallijauheen koostumus tulee säätää sopivaksi hapettuvien alkuaineiden suhteen, niin että valmiin päällysteen metallifaasin koostumus vastaa korroosion kestoltaan parhaan mahdollisen lejeeringin koostumusta. Tämä vaatii sen, että metallijauheessa on vähintään 2 % enem-15 män alumiinia kuin päällysteen metallifaasissa. Tyypillinen FeCrAlY-koostumus on loppuosa Fe:a, 20 % Cr:a, 9 % AI:a ja 1,5 % Y:a. Päällysteen metallioksidipitoisuutta voidaan vaihdella sisällyttämällä enemmän tai vähemmän nappikaasua plasmaan tai sekoittamalla plasmajauheeseen keraamisia hiuk-20 kasia.
Keksinnön päämääränä pidentää korkeita lämpötiloja kestävien päällysteiden käyttöikää ja minimoida niiden aiheuttamat kulut. Tämä tehdään sarjalla toimenpiteitä, joiden tarkoituksena on vähentää haitallista diffuusiota ai-25 heuttamatta systeemin mekaanisten ominaisuuksien vakavaa heikkenemistä tai kohtuutonta kulujen kasvua. Elleivät mainitut toimenpiteet ole riittäviä vaaditun käyttöiän saavuttamiseksi, voidaan päällystettä parantaa ottamalla käyttöön vielä toinen metallien diffuusiosulku, nimittäin 30 matriisin ja FeCrAlY-päällysteen välissä oleva tantaali- kerros. Lejeeringillä IN 738 tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että homogenoitaessa lejeerinkiä tantaalin diffuusio on vähäistä. Tantaali muodostaa korkeissa lämpötiloissa stabiileja metallienvälisiä yhdisteitä tai seoksia 35 kaikkien alkuaineiden Ai, Co, Fe, Ni, Cr ja Y kanssa ja on i 77899 5 erityisen soveltuva estämään diffuusiota FeCrAlY:sta koboltti- tai nikkelipohjäiseen lejeerinkiin tai päinvastoin. Kootaksemme yhteen parannetun korkealämpötilapäällysteen aikaansaamisessa pienin kustannuksin käytettävät erilai-5 set vaiheet, ne ovat: - Metallipäällyste korvataan metalli-metallioksidipäällys-teellä, kaksifaasisella metallista ja keraamisesta aineesta koostuvalla päällysteellä, joka levitetään plasmasuih-kutuksella. Keraamisten aineiden morfologia on sellainen, 10 että se suurentaa metalliatomien diffuusioetäisyyksiä päällysteen ja matriisin rajapinnasta komponentin pintaan.
- Edellä mainittu periaate toimii kaikilla MCrAlY-päällys-teillä, mutta taipuisan ferriittisen FeCrAlY-lejeeringin käyttö tekee mahdolliseksi sekoittaa päällysteeseen enem- 15 män metallioksideja, jolloin diffuusioetäisyydet kasvavat vielä enemmän, eikä kuitenkaan saada liian haurasta päällystettä, joka olisi liian herkkä lämpöväsymiselle.
- Hapen ja rikin diffuusiomahdollisuuksia päällysteen läpi pienennetään sulkemalla päällysteen sisällä olevat huoko- 20 set. Näitä huokosia on muodostunut plasman suihkutuksen aikana. Huokosia voidaan tuskin välttää plasmasuihkutuk-sella levitettävässä kaksifaasisessa metalli-metallioksidi-päällysteessä. Sulkeminen voidaan saada aikaan isostaattisella kuumapuristuksella, mutta myös muut mekaaniset mene-25 telmät ovat mahdollisia.
- Metalliatomien mahdollisuuksia diffundoitua matriisime-tallista FeCrAlYriin, mikä muuttaa faasirakennetta bccistä hauraammaksi fccrksi, voidaan vähentää edelleen tuomalla tantaalikerros matriisin ja FeCrAlY-päällysteen väliin.
30 Tämä parantaa päällysteen mekaanisia ominaisuuksia erityisesti lämpöväsymisen suhteen. Metallien diffuusion suhteen tantaali toimii myös muilla MCrAlY:illä, mutta etu ei todennäköisesti ole niin suuri.
- Kaikki edellä mainitut operaatiot edistävät päällysteen 35 odotettavissa olevan käyttöiän asteettaista pidentymistä.
c 77899
Kulut vastaan odotettavissa oleva ikä ratkaisee tantaali-kerroksen välttämättömyyden.
- Pieniin kuluihin päästään käyttämällä yksinkertaista menetelmää, plasmasuihkutusta, päällysteen levitykseen ja 5 metallifaasina FeCrAlYrtä, jossa lejeerinkialkuaineet ovat halpoja.
- Yhteensopivuus keraamisten päällysteiden kanssa sekä me-talli-oksidifaasin että bccpFeCrAlY-metallin fcc-MCrAlY: ihin verrattuna alemman laajenemiskertoimen suhteen ja 10 FeCrAlY:n suuri taipuisuus pidentää odotettavissa olevaa käyttöikää keraamisilla päällysteillä, joiden pohjustuksena on parannettu FeCeAlY-päällyste.
Tämän keksinnön etuja valaisevat tarkemmin liitteenä olevat valokuvat ja diagrammit, joista 15 kuv. 1 esittää plasmasuihkutettua FeCrAlY-päällys- tettä, johon on sisällytetty oksidia; kuv. 2 esittää kuvan 1 päällystettä huokosten mekaanisen sulkemisen jälkeen; kuv. 3 esittää telinekokeiden tuloksia; ja 20 kuvat 4-6 ovat diagrammeja, jotka esittävät lejee- ringin alkuaineiden kumulatiivisia tiheyksiä sen jälkeen, kun lejeerinkiä IN 738 on homogenoitu 1180°C:ssa 128 tuntia. 10Q pisteen satunnaisskannaus.
Kuvan 3 telinetestit tehtiin polttotelineessä NPL: 25 ssä, Teddington, Englanti, 300 tuntiin asti.
Päällysteet: 1-2. CoCrAlY, pienpaineplasmasuihkutettu.
3-4. FeCrAlY (pieni Al-pitoisuus). Oksidit poistettu sulattamalla uudelleen. Hiotut näytteet.
30 5. Sama kuin 3-4, mutta hiomattomat näytteet.
6. Sama kuin 3-4, testausaika 139 tuntia.
7. Sama kuin 6, testausaika 308 tuntia.
8. FeCrAlY (suuri Al-pitoisuus), sulatettu uudelleen oksidien poistamiseksi, pää suojaamaton, 220 tuntia.
35 9. Sama kuin 8, pää suojattu, 308 tuntia.
i 7 77899 10. FeCrAlY (suuri Al-pitoisuus), uudelleensulatettu.
11. FeCrAlY (pieni Al-pitoisuus), huokoset suljettu.
12. FeCrAlY (suuri Al-pitoisuus), huokoset suljettu.
13. FeCrAlY, fysikaalinen höyrykerrostus.
5 14. FeCrAlY, fysikaalinen höyrykerrostus happea syöttäen.
15-16. Nikkeli-aluminidi, sisältää platinaa.
17. Päällystämätön matriisilejeerinki IN 738.
Claims (10)
1. Menetelmä lämmön- ja korroosionkestävien materiaalien valmistamiseksi päällystämällä materiaali tyyp- 5 piä MCrAlY, jossa M on Fe, Ni, Co tai NiCo, olevalla le- jeeringillä, tunnettu siitä, että päällyste muodostetaan plasmasuihkuttamalla lejeerinkimetallijauhetta kontrolloidun happisyötön läsnäollessa ja siitä, että plasma-suihkutettu jauhe sisältää ylimäärin Ai:a ja/tai Cr:a 10 ja/tai Y:ia lopulliseen lejeerinkikoostumukseen nähden, jolloin tietty määrä jauheesta hapettuu, niin että saatavalla päällysteellä on kaksifaasirakenne, joka koostuu me-tallifaasista, jonka koostumus on MCrAlY, ja oksidiker-roksista, jotka ovat enemmän tai vähemmän yhdensuuntaisia 15 materiaalin pinnan kanssa ja estävät metallien tai lämmön diffuusion kerrosten paksuuden suuntaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happea syötetään kaasuna ja/tai oksidi jauheena. 2Q
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että plasmajauhe sisältää vähintään 2 % enemmän Ai:a kuin tuotetun päällysteen metalli-faasin muodostava lejeerinki.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n-25 n e t t u siitä, että plasmasuihkutettu jauhe sisältää
5. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuotetulle päällysteelle levitetään keraaminen päällyste, esimerkiksi
30 ZrC^-päällyste.
6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että plasmasuihkutettu materiaali, jolle on mahdollisesti levitetty keraaminen päällyste, puristetaan kuumana isostaattisesti suojetussa 35 tilassa, mikä parantaa päällysteiden adheesiota ja diffuu- 9 77899 siotiheyttä.
7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaalille levitetään tantaalikerros ennen plasmasuihkutusta.
7. Ai:a.
8. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oksidit tai muut soveltuvat keraamiset materiaalit sekoitetaan jauheeksi ennen plasmasuihkutusta.
8 77899
9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-8 mukainen 10 menetelmä, tunnettu siitä, että plasmasuihkutuk-sen avulla muodostetun päällysteen metallifaasi koostuu FeCrAlY:stä.
10 77899
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8401757 | 1984-03-30 | ||
| SE8401757A SE8401757L (sv) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Metalloxidkeramiska ytskikt pa hog temperaturmaterial |
| SE8500148 | 1985-03-29 | ||
| PCT/SE1985/000148 WO1985004428A1 (en) | 1984-03-30 | 1985-03-29 | Process for preparing high temperature materials |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI854621L FI854621L (fi) | 1985-11-22 |
| FI854621A0 FI854621A0 (fi) | 1985-11-22 |
| FI77899B FI77899B (fi) | 1989-01-31 |
| FI77899C true FI77899C (fi) | 1989-05-10 |
Family
ID=20355359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI854621A FI77899C (fi) | 1984-03-30 | 1985-11-22 | Foerfarande foer framstaellning av vaerme- och korrosionsbestaendiga material. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4687678A (fi) |
| EP (1) | EP0175750B1 (fi) |
| JP (1) | JPS61501637A (fi) |
| AT (1) | ATE39133T1 (fi) |
| AU (1) | AU571687B2 (fi) |
| BR (1) | BR8506214A (fi) |
| DE (1) | DE3566680D1 (fi) |
| DK (1) | DK555785D0 (fi) |
| FI (1) | FI77899C (fi) |
| NO (1) | NO165350C (fi) |
| SE (1) | SE8401757L (fi) |
| WO (1) | WO1985004428A1 (fi) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU595553B2 (en) * | 1985-10-18 | 1990-04-05 | Union Carbide Corporation | High volume fraction refractory oxide, thermal shock resistant coatings |
| IL84067A (en) * | 1986-10-30 | 1992-03-29 | United Technologies Corp | Thermal barrier coating system |
| US4902539A (en) * | 1987-10-21 | 1990-02-20 | Union Carbide Corporation | Fuel-oxidant mixture for detonation gun flame-plating |
| US5032469A (en) * | 1988-09-06 | 1991-07-16 | Battelle Memorial Institute | Metal alloy coatings and methods for applying |
| DE4038564A1 (de) * | 1990-12-04 | 1992-06-11 | Hoechst Ag | Thermisch gespritzte bleihaltige dickschichten |
| US5236745A (en) * | 1991-09-13 | 1993-08-17 | General Electric Company | Method for increasing the cyclic spallation life of a thermal barrier coating |
| JPH0657399A (ja) * | 1992-08-12 | 1994-03-01 | Toshiba Corp | 金属基材へのセラミックのコーティング方法 |
| US5296183A (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-22 | Dow-United Technologies Composite Products, Inc. | Method for comolding property enhancing coatings to composite articles |
| KR100259481B1 (ko) * | 1994-06-24 | 2000-06-15 | 로버트 에이. 바쎄트 | 전이금속-크롬-알루미늄-이트륨기저 코팅물의 제조방법 |
| CA2152524C (en) * | 1994-06-24 | 2001-10-16 | Thomas Alan Taylor | Process for producing an oxide dispersed mcraly-based coating |
| US5958521A (en) * | 1996-06-21 | 1999-09-28 | Ford Global Technologies, Inc. | Method of depositing a thermally sprayed coating that is graded between being machinable and being wear resistant |
| JP2991990B2 (ja) * | 1997-03-24 | 1999-12-20 | トーカロ株式会社 | 耐高温環境用溶射被覆部材およびその製造方法 |
| JP2991991B2 (ja) * | 1997-03-24 | 1999-12-20 | トーカロ株式会社 | 耐高温環境用溶射被覆部材およびその製造方法 |
| RU2126458C1 (ru) * | 1998-03-31 | 1999-02-20 | Конструкторское бюро "Салют" - филиал Государственного космического научно- производственного центра им.М.В.Хруничева | Покрытие |
| US6635362B2 (en) | 2001-02-16 | 2003-10-21 | Xiaoci Maggie Zheng | High temperature coatings for gas turbines |
| US6610369B2 (en) * | 2001-12-13 | 2003-08-26 | General Motors Corporation | Method of producing thermally sprayed metallic coating |
| US6902768B2 (en) * | 2002-02-13 | 2005-06-07 | General Motors Corporation | Method of producing thermally sprayed metallic coating with additives |
| CA2433613A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-13 | Russel J. Ruprecht, Jr. | Spray method for mcralx coating |
| US6863862B2 (en) * | 2002-09-04 | 2005-03-08 | Philip Morris Usa Inc. | Methods for modifying oxygen content of atomized intermetallic aluminide powders and for forming articles from the modified powders |
| US7157151B2 (en) * | 2002-09-11 | 2007-01-02 | Rolls-Royce Corporation | Corrosion-resistant layered coatings |
| US8084096B1 (en) | 2004-05-24 | 2011-12-27 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Method for whisker formation on metallic fibers and substrates |
| US8043717B2 (en) * | 2007-09-14 | 2011-10-25 | Siemens Energy, Inc. | Combustion turbine component having rare earth CoNiCrAl coating and associated methods |
| US7867626B2 (en) * | 2007-09-14 | 2011-01-11 | Siemens Energy, Inc. | Combustion turbine component having rare earth FeCrAI coating and associated methods |
| US8039117B2 (en) * | 2007-09-14 | 2011-10-18 | Siemens Energy, Inc. | Combustion turbine component having rare earth NiCoCrAl coating and associated methods |
| US8043718B2 (en) * | 2007-09-14 | 2011-10-25 | Siemens Energy, Inc. | Combustion turbine component having rare earth NiCrAl coating and associated methods |
| DE102007048484A1 (de) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Man Turbo Ag | Heißgasgeführte Komponente einer Strömungsmaschine |
| US20090120101A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-14 | United Technologies Corp. | Organic Matrix Composite Components, Systems Using Such Components, and Methods for Manufacturing Such Components |
| US9175568B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-11-03 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing turbine components |
| US9085980B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-07-21 | Honeywell International Inc. | Methods for repairing turbine components |
| US8506836B2 (en) | 2011-09-16 | 2013-08-13 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes |
| US9266170B2 (en) | 2012-01-27 | 2016-02-23 | Honeywell International Inc. | Multi-material turbine components |
| US9120151B2 (en) | 2012-08-01 | 2015-09-01 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing titanium aluminide components from articles formed by consolidation processes |
| US10202855B2 (en) * | 2016-06-02 | 2019-02-12 | General Electric Company | Airfoil with improved coating system |
| CN106591727A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-04-26 | 苏州陈恒织造有限公司 | 一种抗腐蚀耐高温油浸变压器用壳体 |
| CN107385359A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 芜湖县双宝建材有限公司 | 一种不锈钢防盗窗用抗开裂涂层材料 |
| CN116043155B (zh) * | 2022-12-29 | 2025-10-10 | 广东省科学院新材料研究所 | 耐液态铅铋冲刷腐蚀复合涂层及其制备方法、应用 |
| US20250290188A1 (en) * | 2024-03-18 | 2025-09-18 | General Electric Company | Methods of forming a bondcoat for a barrier coating |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4248940A (en) * | 1977-06-30 | 1981-02-03 | United Technologies Corporation | Thermal barrier coating for nickel and cobalt base super alloys |
| US4095003A (en) * | 1976-09-09 | 1978-06-13 | Union Carbide Corporation | Duplex coating for thermal and corrosion protection |
| US4145481A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-20 | Howmet Turbine Components Corporation | Process for producing elevated temperature corrosion resistant metal articles |
| US4198442A (en) * | 1977-10-31 | 1980-04-15 | Howmet Turbine Components Corporation | Method for producing elevated temperature corrosion resistant articles |
| SE7807523L (sv) * | 1978-07-04 | 1980-01-05 | Bulten Kanthal Ab | Varmsprutat skikt av en jern-krom-aluminiumlegering |
| GB2025469A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-23 | United Technologies Corp | Plasma sprayed MCrAlY coatings |
| US4275090A (en) * | 1978-10-10 | 1981-06-23 | United Technologies Corporation | Process for carbon bearing MCrAlY coating |
-
1984
- 1984-03-30 SE SE8401757A patent/SE8401757L/ unknown
-
1985
- 1985-03-29 BR BR8506214A patent/BR8506214A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-03-29 JP JP60501625A patent/JPS61501637A/ja active Pending
- 1985-03-29 AT AT85901659T patent/ATE39133T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-03-29 DE DE8585901659T patent/DE3566680D1/de not_active Expired
- 1985-03-29 EP EP85901659A patent/EP0175750B1/en not_active Expired
- 1985-03-29 US US06/822,425 patent/US4687678A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-29 AU AU42139/85A patent/AU571687B2/en not_active Ceased
- 1985-03-29 WO PCT/SE1985/000148 patent/WO1985004428A1/en not_active Ceased
- 1985-11-22 FI FI854621A patent/FI77899C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-11-29 NO NO85854803A patent/NO165350C/no unknown
- 1985-11-29 DK DK555785A patent/DK555785D0/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4213985A (en) | 1985-11-01 |
| SE8401757L (sv) | 1985-10-01 |
| ATE39133T1 (de) | 1988-12-15 |
| US4687678A (en) | 1987-08-18 |
| EP0175750A1 (en) | 1986-04-02 |
| NO854803L (no) | 1985-11-29 |
| DK555785A (da) | 1985-11-29 |
| DK555785D0 (da) | 1985-11-29 |
| NO165350C (no) | 1991-01-30 |
| WO1985004428A1 (en) | 1985-10-10 |
| EP0175750B1 (en) | 1988-12-07 |
| DE3566680D1 (en) | 1989-01-12 |
| FI854621L (fi) | 1985-11-22 |
| FI77899B (fi) | 1989-01-31 |
| SE8401757D0 (sv) | 1984-03-30 |
| BR8506214A (pt) | 1986-04-15 |
| NO165350B (no) | 1990-10-22 |
| AU571687B2 (en) | 1988-04-21 |
| JPS61501637A (ja) | 1986-08-07 |
| FI854621A0 (fi) | 1985-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI77899C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av vaerme- och korrosionsbestaendiga material. | |
| EP0933448B1 (en) | Improved diffusion aluminide bond coat for a thermal barrier coating system and a method therefor | |
| Sivakumar et al. | High temperature coatings for gas turbine blades: a review | |
| US4399199A (en) | Protective layer | |
| EP1335040B1 (en) | Method of forming a coating resistant to deposits | |
| EP1079073B1 (en) | Modified diffusion aluminide coating for internal surfaces of gas turbine components | |
| US7247393B2 (en) | Gamma prime phase-containing nickel aluminide coating | |
| US6458473B1 (en) | Diffusion aluminide bond coat for a thermal barrier coating system and method therefor | |
| EP0987347A1 (en) | Thermal barrier coating system and method therefor | |
| EP1076111A2 (en) | Apparatus and method for selectively coating internal and external surfaces of an airfoil | |
| US20080292490A1 (en) | High-temperature coatings and bulk alloys with pt metal modified gamma-ni + gamma'-ni3al alloys having hot-corrosion resistance | |
| US20060141283A1 (en) | Low cost inovative diffused MCrAIY coatings | |
| US20060292390A1 (en) | Protective coating for application to a substrate and method for manufacturing a protective coating | |
| US6326057B1 (en) | Vapor phase diffusion aluminide process | |
| US20100068556A1 (en) | Diffusion barrier layer and methods of forming | |
| US6391475B1 (en) | Modified aluminum-containing protective coating and its preparation | |
| US20140044938A1 (en) | Process for producing a COMPONENT-MATCHED PROTECTIVE LAYER and component having such a protective layer | |
| US9267198B2 (en) | Forming reactive element modified aluminide coatings with low reactive element content using vapor phase techniques | |
| EP1008672A1 (en) | Platinum modified diffusion aluminide bond coat for a thermal barrier coating system | |
| EP1627937B1 (en) | Protected article having a layered protective structure overlying a substrate | |
| US6558813B2 (en) | Article having a protective coating and an iridium-containing oxygen barrier layer | |
| GB2041246A (en) | Improved protective layer | |
| Singh et al. | Hot corrosion of a plasma sprayed Ni3Al coating on a Ni‐base superalloy | |
| CA1239556A (en) | Process for preparing high temperature materials | |
| WO1996034128A1 (en) | Metal substrate with an oxide layer and an anchoring layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: LINDBLOM, YNGVE |