JPH0344456A - 高温ＭＣｒＡｌ（Ｙ）複合材料及びその製造及び使用 - Google Patents
高温ＭＣｒＡｌ（Ｙ）複合材料及びその製造及び使用Info
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- JPH0344456A JPH0344456A JP2145558A JP14555890A JPH0344456A JP H0344456 A JPH0344456 A JP H0344456A JP 2145558 A JP2145558 A JP 2145558A JP 14555890 A JP14555890 A JP 14555890A JP H0344456 A JPH0344456 A JP H0344456A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、白金及び／又はロジウムを合金要素として５
〜１５重量％の量で含むマトリックス金属としてのＭＣ
ｒＡｌＹ型の合金に基づく新規な耐腐食性及び耐摩耗性
の高温複合物材料、この高温複合物材料の製造法、及び
その使用法に関する。
〜１５重量％の量で含むマトリックス金属としてのＭＣ
ｒＡｌＹ型の合金に基づく新規な耐腐食性及び耐摩耗性
の高温複合物材料、この高温複合物材料の製造法、及び
その使用法に関する。
多くの近代的な工業工場、例えばエネルギー生産、廃棄
物燃焼又は石炭のガス化において、工場の構成分は高温
での腐食及び摩耗に対して耐性であり、或いは適当な被
覆によりこれらの環境から実質的に保護されていなけれ
ばならない。
物燃焼又は石炭のガス化において、工場の構成分は高温
での腐食及び摩耗に対して耐性であり、或いは適当な被
覆によりこれらの環境から実質的に保護されていなけれ
ばならない。
−船釣な表示ＭＣｒＡＩ２（Ｙ）の合金（イツトリウム
成分はいくつかの場合に随意であり、Ｍは鉄、コバルト
及びニッケル又はこれらの元素の組合せ物を表わす）材
料の使用はガスタービン製造の分野から、特に航空機エ
ンジンにおいて公知である。この種の材料は米国特許第
３．８７４．９０１号、第３．９２８．０２６号、第３
．５４２．５３０号、及び第３，７５４．９０３号に記
述されている。耐腐食性を増大させることを意図するＭ
ＣｒＡｌＹ合金の更なる開発研究は貴金属を含む合金種
に到達した。
成分はいくつかの場合に随意であり、Ｍは鉄、コバルト
及びニッケル又はこれらの元素の組合せ物を表わす）材
料の使用はガスタービン製造の分野から、特に航空機エ
ンジンにおいて公知である。この種の材料は米国特許第
３．８７４．９０１号、第３．９２８．０２６号、第３
．５４２．５３０号、及び第３，７５４．９０３号に記
述されている。耐腐食性を増大させることを意図するＭ
ＣｒＡｌＹ合金の更なる開発研究は貴金属を含む合金種
に到達した。
米国特許第３，９１８．１３９号は白金又はロジウムを
３〜１２重量％含有するＭＣｒＡ（２Ｙ合金を記述して
いる。Ｎ１ＣｒＡ（２に基づく白金含有の被覆合金は過
去において多くの場合際だった耐腐食性を示した。
３〜１２重量％含有するＭＣｒＡ（２Ｙ合金を記述して
いる。Ｎ１ＣｒＡ（２に基づく白金含有の被覆合金は過
去において多くの場合際だった耐腐食性を示した。
米国特許第３，８７９．８３１号及び第４，１２４．７
３７号によると、中でも機械的耐性物質例えば酸化物及
び窒化物を基材合金に添加することによってＭＣｒｉＹ
材料の耐摩耗性を改善することができる。更に米国特許
第４．２７５．１２４号から、ＭＣｒＡＩ２Ｙの耐摩耗
性は、その場で生成する炭化物により又は合金化された
炭化物により増大させることができる。
３７号によると、中でも機械的耐性物質例えば酸化物及
び窒化物を基材合金に添加することによってＭＣｒｉＹ
材料の耐摩耗性を改善することができる。更に米国特許
第４．２７５．１２４号から、ＭＣｒＡＩ２Ｙの耐摩耗
性は、その場で生成する炭化物により又は合金化された
炭化物により増大させることができる。
炭化クロムＣｒ３Ｃ，は米国特許第４．２７５．０９０
号において添加剤として言及されている。ＴａＣのＮｏ
−Ｃｒ及びＣｏ−Ｃｒ材料への添加も米国特許第４゜１
１７．１７９号から確かに公知であるが、タンタルの、
酸化腐食性に及ぼす影響は主に負として報告されている
。
号において添加剤として言及されている。ＴａＣのＮｏ
−Ｃｒ及びＣｏ−Ｃｒ材料への添加も米国特許第４゜１
１７．１７９号から確かに公知であるが、タンタルの、
酸化腐食性に及ぼす影響は主に負として報告されている
。
ＭＣｒＡＲＹに含まれる炭化物は、この複合物系の物理
的及び化学的性質が故に起こる操作温度下のマトリック
ス中において多かれ少なかれ反応する。
的及び化学的性質が故に起こる操作温度下のマトリック
ス中において多かれ少なかれ反応する。
反応速度は温度の上昇と共に増加し、第６亜族の炭化物
（例えばＣｒ５Ｃ２）は第４亜族のそれ（例えばＴｉＣ
５ＮｂＣ）よりも同一温度において迅速に劣化する。高
温で操業する多くの工場の効率は、温度を上昇させるこ
とによって更に増大させうるが、この場合には高温で安
定であり且つ耐腐食性及び耐摩耗性である材料が必要と
される。
（例えばＣｒ５Ｃ２）は第４亜族のそれ（例えばＴｉＣ
５ＮｂＣ）よりも同一温度において迅速に劣化する。高
温で操業する多くの工場の効率は、温度を上昇させるこ
とによって更に増大させうるが、この場合には高温で安
定であり且つ耐腐食性及び耐摩耗性である材料が必要と
される。
それ故に本発明の目的は、公知の材料組合せ物の欠点を
克服するために、ＭＣｒＡｌＹマトリックス及び機械的
に耐性な物質の複合物材料の高温に対する安定性を改良
することである。従って６００〜１．１００°Ｃの温度
で使用することのできる熱安定性の耐腐食性及び耐摩耗
性合金が提供される。
克服するために、ＭＣｒＡｌＹマトリックス及び機械的
に耐性な物質の複合物材料の高温に対する安定性を改良
することである。従って６００〜１．１００°Ｃの温度
で使用することのできる熱安定性の耐腐食性及び耐摩耗
性合金が提供される。
今回、これらの条件は、白金又はロジウムの他に元素周
期律表の第４及び／又は５族及び／又は第６亜族の炭化
物を含有するＭＣｒＡ（２（Ｙ）材料（但しインドリウ
ムは存在してもしなくてもよい）によって満足されるこ
とが発見された。またこれらの付加的な合金元素は炭化
物とマトリックス間の劣化反応を非常に減じ、従ってマ
トリックス中に含まれる炭化物粒子はその摩耗禁止作用
を長期間持続するということが発見された。混合炭化物
を用いることも可能である。
期律表の第４及び／又は５族及び／又は第６亜族の炭化
物を含有するＭＣｒＡ（２（Ｙ）材料（但しインドリウ
ムは存在してもしなくてもよい）によって満足されるこ
とが発見された。またこれらの付加的な合金元素は炭化
物とマトリックス間の劣化反応を非常に減じ、従ってマ
トリックス中に含まれる炭化物粒子はその摩耗禁止作用
を長期間持続するということが発見された。混合炭化物
を用いることも可能である。
この関連において、更に白金に由来する正の作用は、公
知のように、酸化物の表面への改良された接着による耐
腐食性の改善である。ＭＣｒＡ（２Ｙマトリツクスの白
金含量は１５重量％までであってよく、また炭化物含量
は０．０１〜７５重量％で変えることができる。
知のように、酸化物の表面への改良された接着による耐
腐食性の改善である。ＭＣｒＡ（２Ｙマトリツクスの白
金含量は１５重量％までであってよく、また炭化物含量
は０．０１〜７５重量％で変えることができる。
斯くして本発明は白金及び／又はロジウムを合金金属と
して５〜１５重量％の量で有するマトリックス材料とし
てのＭＣｒｌｉ（Ｙ）型の合金に基づく耐腐食性及び耐
摩耗性の高温複合物材料であって、元素バナジウム、ニ
オビウム、タンタル、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、クロム、モリブデン及び／又はタングステン及び／
又はこれらの混合物の炭化物の形の機械的に耐性な物質
の粒子を、高温複合物材料に基づいて０．０１〜７５重
量％、好ましくは５〜７５重量％の量でマトリックス金
属中に含有せしめる該耐腐食性及び耐摩耗性高温複合物
材料に関する。
して５〜１５重量％の量で有するマトリックス材料とし
てのＭＣｒｌｉ（Ｙ）型の合金に基づく耐腐食性及び耐
摩耗性の高温複合物材料であって、元素バナジウム、ニ
オビウム、タンタル、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、クロム、モリブデン及び／又はタングステン及び／
又はこれらの混合物の炭化物の形の機械的に耐性な物質
の粒子を、高温複合物材料に基づいて０．０１〜７５重
量％、好ましくは５〜７５重量％の量でマトリックス金
属中に含有せしめる該耐腐食性及び耐摩耗性高温複合物
材料に関する。
好適な具体例において、炭化物粒子の寸法は５０μｍ以
下である。材料中に含有される炭化物粒子は密である。
下である。材料中に含有される炭化物粒子は密である。
機械的に耐性な物質の粉末を分散して含む複合物材料に
対して、白金及び／又はロジウム添加物を粉末形で有す
るマトリックス材料としてのＭＣｒＡＩ２Ｙ型の対応す
るマトリックス合金は過去に開示されていない。
対して、白金及び／又はロジウム添加物を粉末形で有す
るマトリックス材料としてのＭＣｒＡＩ２Ｙ型の対応す
るマトリックス合金は過去に開示されていない。
更に本発明は本発明による高温複合物材料の製造法に関
する。ＭＣｒＡ（２Ｙの＊Ｗ的に耐性な物質の合金は好
ましくは、ＭＣｒＡｌ（Ｙ）、白金及び／又はロジウム
並びに元素バナジウム、ニオビウム、タンタル、チタン
、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン及び
／又はタングステン及び／又はこれらの混合物の炭化物
からなる群から選択される１種又はそれ以上の機械的に
耐性な物質の複合物粉末の懸濁液微噴霧、機械的合金化
又は混合により、但し白金及び／又はロジウムを５〜１
５重量％及び金属炭化物を０．０１〜７５重量％、好ま
しくは５〜７５重量％含有せしめることによって製造さ
れる。
する。ＭＣｒＡ（２Ｙの＊Ｗ的に耐性な物質の合金は好
ましくは、ＭＣｒＡｌ（Ｙ）、白金及び／又はロジウム
並びに元素バナジウム、ニオビウム、タンタル、チタン
、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン及び
／又はタングステン及び／又はこれらの混合物の炭化物
からなる群から選択される１種又はそれ以上の機械的に
耐性な物質の複合物粉末の懸濁液微噴霧、機械的合金化
又は混合により、但し白金及び／又はロジウムを５〜１
５重量％及び金属炭化物を０．０１〜７５重量％、好ま
しくは５〜７５重量％含有せしめることによって製造さ
れる。
更に本発明は本高温複合物材料を表面保護層の製造に使
用することに関する。この場合粉末は好ましくは融着又
は熟噴霧による表面処理法、例えばプラズマ噴霧、融着
による粉末プラズマ表面処理、高速火炎噴霧又はレーザ
ー被覆法によって表面保護層に加工できる。
用することに関する。この場合粉末は好ましくは融着又
は熟噴霧による表面処理法、例えばプラズマ噴霧、融着
による粉末プラズマ表面処理、高速火炎噴霧又はレーザ
ー被覆法によって表面保護層に加工できる。
更に本発明は、本発明による高温複合物材料を、粉末の
出発物質を固めて成分ブランク又は複数の成分とするこ
とによって得られる密な成分の製造に使用する方法に関
する。高温で安定な耐摩耗性成分は焼結、ホット・アイ
ソタクチック・グレシング（ｈｏｔ １ｓｏｔａｃｔｉ
ｃ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）又は射出成形のような固化法に
よって製造することができる。
出発物質を固めて成分ブランク又は複数の成分とするこ
とによって得られる密な成分の製造に使用する方法に関
する。高温で安定な耐摩耗性成分は焼結、ホット・アイ
ソタクチック・グレシング（ｈｏｔ １ｓｏｔａｃｔｉ
ｃ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）又は射出成形のような固化法に
よって製造することができる。
非常に密な、しつかり接着した複合的層は真空プラズマ
噴霧によって製造される。これらを、９ｏｏ’ｃへの加
熱及び２００℃への冷却というサイクルにより耐腐食性
及び接着性に関して試験した。
噴霧によって製造される。これらを、９ｏｏ’ｃへの加
熱及び２００℃への冷却というサイクルにより耐腐食性
及び接着性に関して試験した。
加熱、熱処理及び冷却サイクルは８０分間持続させた。
ニッケルに基づく超合金を基材料として用いた。
１．０００回の試験サイクル（１，３３３時間）後、層
の損失、即ち破壊又は破砕の徴候はなかつた。
の損失、即ち破壊又は破砕の徴候はなかつた。
炭化物を含む白金の有無のマトリックス間の比較は、炭
化物とマトリックス元素間の拡散と関連する交換が白金
の存在下に一層ゆっくりと進行することを示す。
化物とマトリックス元素間の拡散と関連する交換が白金
の存在下に一層ゆっくりと進行することを示す。
機械的に耐性の物質を種々の含量で有する層は粉末プラ
ズマ表面処理融着及びプラズマ噴霧によって製造され、
そして相対する物体としての粒径６００のＳｉＣディス
クに対する研摩−摩耗性はこれらを用いて決定される。
ズマ表面処理融着及びプラズマ噴霧によって製造され、
そして相対する物体としての粒径６００のＳｉＣディス
クに対する研摩−摩耗性はこれらを用いて決定される。
マトリックス−機械的に耐性の物質の組合せ物のすべて
は、これらの試験において、機械的に耐性の物質を含ま
ないマトリックス層と比較して改良された同様の性質を
示す。機械的に耐性の物質７５容量％の添加は、機械的
に耐性の物質の種類と無関係に、摩耗速度のかなりの減
少という効果を示す。摩耗は機械的に耐性の物質の種類
に依存して純粋なマトリックス合金の摩耗速度の５５〜
７０％にすぎなかつｌ；。
は、これらの試験において、機械的に耐性の物質を含ま
ないマトリックス層と比較して改良された同様の性質を
示す。機械的に耐性の物質７５容量％の添加は、機械的
に耐性の物質の種類と無関係に、摩耗速度のかなりの減
少という効果を示す。摩耗は機械的に耐性の物質の種類
に依存して純粋なマトリックス合金の摩耗速度の５５〜
７０％にすぎなかつｌ；。
ＭＣｒＡｌＹ−白金−機械的に耐性の物質の複合粉末を
、ホット・アイソタクチック・グレシング（ＨＩ Ｐ）
によって密な物質へ処理した。摩耗性検討結果は、保護
層の補助によって得られる結果を確認した。
、ホット・アイソタクチック・グレシング（ＨＩ Ｐ）
によって密な物質へ処理した。摩耗性検討結果は、保護
層の補助によって得られる結果を確認した。
本発明の特徴及び態様は以下のとおりである。
１、白金及び／又はロジウムを合金元素として５〜１５
重量％の量で有するマトリックス材料としてのＭＣｒＡ
ｌ（Ｙ）型の合金に基づく耐腐食性及び耐摩耗性の高温
複合物材料であって、元素バナジウム、ニオビウム、タ
ンタル、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、
モリブデン及び／又はタングステン及び／又はこれらの
混合物の炭化物の形の機械的に耐性な物質の粒子を、高
温複合物材料に基づいて０．０１〜７５重量％、好まし
くは５〜７５重量％の量でマトリックス金属中に含有す
る該耐腐食性及び耐摩耗性高温複合物材料。
重量％の量で有するマトリックス材料としてのＭＣｒＡ
ｌ（Ｙ）型の合金に基づく耐腐食性及び耐摩耗性の高温
複合物材料であって、元素バナジウム、ニオビウム、タ
ンタル、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、
モリブデン及び／又はタングステン及び／又はこれらの
混合物の炭化物の形の機械的に耐性な物質の粒子を、高
温複合物材料に基づいて０．０１〜７５重量％、好まし
くは５〜７５重量％の量でマトリックス金属中に含有す
る該耐腐食性及び耐摩耗性高温複合物材料。
２ 、 ＭＣｒ１２（Ｙ）、白金及び／又はロジウム並
びに元素バナジウム、ニオビウム、タンタル、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン及び／
又はタングステン及び／又はこれらの混合物の炭化物か
らなる群から選択される１種又はそれ以上の機械的に耐
性な物質の複合物粉末の懸濁液微噴霧、機械的合金化又
は混合により製造され、但し白金及び／又はロジウムを
５〜１．５重量％及び金属炭化物をｏ、ｏｉ〜７５重量
％、好ましくは５〜７５重量％含有する、上記第１項記
載の高温複合物材料の製造法。
びに元素バナジウム、ニオビウム、タンタル、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン及び／
又はタングステン及び／又はこれらの混合物の炭化物か
らなる群から選択される１種又はそれ以上の機械的に耐
性な物質の複合物粉末の懸濁液微噴霧、機械的合金化又
は混合により製造され、但し白金及び／又はロジウムを
５〜１．５重量％及び金属炭化物をｏ、ｏｉ〜７５重量
％、好ましくは５〜７５重量％含有する、上記第１項記
載の高温複合物材料の製造法。
３、融着又は熟噴霧による表面処理法、例えばプラズマ
噴霧、融着による粉末プラズマ表面処理、高速火炎噴霧
又はレーザー被覆法によって表面保護被覆を生成せしめ
るために上記第１項記載の高温複合物材料を使用する方
法。
噴霧、融着による粉末プラズマ表面処理、高速火炎噴霧
又はレーザー被覆法によって表面保護被覆を生成せしめ
るために上記第１項記載の高温複合物材料を使用する方
法。
４、粉末出発物質を成分ブランクに又は複数の成分に固
めることにより密な成分を製造するために、上記第１項
記載の高温複合物材料を使用する方法。
めることにより密な成分を製造するために、上記第１項
記載の高温複合物材料を使用する方法。
マンジットゲゼルシャフト
Claims (3)
- １．白金及び／又はロジウムを合金元素として５〜１５
重量％の量で有するマトリックス材料としてのＭＣｒＡ
ｌ（Ｙ）型の合金に基づく耐腐食性及び耐摩耗性の高温
複合物材料であつて、元素バナジウム、ニオビウム、タ
ンタル、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、
モリブデン及び／又はタングステン及び／又はこれらの
混合物の炭化物の形の機械的に耐性な物質の粒子を、高
温複合物材料に基づいて０．０１〜７５重量％、好まし
くは５〜７５重量％の量でマトリックス金属中に含有す
る該耐腐食性及び耐摩耗性高温複合物材料。 - ２．ＭＣｒＡｌ（Ｙ）、白金及び／又はロジウム並びに
元素バナジウム、ニオビウム、タンタル、チタン、ジル
コニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン及び／又は
タングステン及び／又はこれらの混合物の炭化物からな
る群から選択される１種又はそれ以上の機械的に耐性な
物質の複合物粉末の懸濁液微噴霧、機械的合金化又は混
合により製造され、但し白金及び／又はロジウムを５〜
１５重量％及び金属炭化物を０．０１〜７５重量％、好
ましくは５〜７５重量％含有する、特許請求の範囲第１
項記載の高温複合物材料の製造法。 - ３．融着又は熟噴霧による表面処理法、例えばプラズマ
噴霧、融着による粉末プラズマ表面処理、高速火炎噴霧
又はレーザー被覆法によつて表面保護被覆を生成せしめ
るために特許請求の範囲第１項記載の高温複合物材料を
使用する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3918380.7 | 1989-06-06 | ||
| DE3918380A DE3918380A1 (de) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Hochtemperatur-verbund-werkstoff, verfahren zu seiner herstellung sowie dessen verwendung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344456A true JPH0344456A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=6382146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2145558A Pending JPH0344456A (ja) | 1989-06-06 | 1990-06-05 | 高温ＭＣｒＡｌ（Ｙ）複合材料及びその製造及び使用 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5141821A (ja) |
| EP (1) | EP0401611B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0344456A (ja) |
| KR (1) | KR910001079A (ja) |
| CA (1) | CA2018254A1 (ja) |
| DE (2) | DE3918380A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69204120T2 (de) * | 1991-07-12 | 1996-04-11 | Praxair Technology Inc | Mit Chromkarbid aushärtbare Legierung auf Nickelbasis beschichtetes rotierendes Dichtungselement. |
| US5712050A (en) * | 1991-09-09 | 1998-01-27 | General Electric Company | Superalloy component with dispersion-containing protective coating |
| GB9218858D0 (en) * | 1992-09-05 | 1992-10-21 | Rolls Royce Plc | High temperature corrosion resistant composite coatings |
| US5500252A (en) * | 1992-09-05 | 1996-03-19 | Rolls-Royce Plc | High temperature corrosion resistant composite coatings |
| GB2276886B (en) * | 1993-03-19 | 1997-04-23 | Smith International | Rock bits with hard facing |
| US5455119A (en) * | 1993-11-08 | 1995-10-03 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Coating composition having good corrosion and oxidation resistance |
| US5765624A (en) * | 1994-04-07 | 1998-06-16 | Oshkosh Truck Corporation | Process for casting a light-weight iron-based material |
| TW383233B (en) * | 1995-01-31 | 2000-03-01 | Rieter Ag Maschf | Thread guiding elements |
| GB2319783B (en) | 1996-11-30 | 2001-08-29 | Chromalloy Uk Ltd | A thermal barrier coating for a superalloy article and a method of application thereof |
| FR2757181B1 (fr) * | 1996-12-12 | 1999-02-12 | Snecma | Procede de realisation d'un revetement protecteur a haute efficacite contre la corrosion a haute temperature pour superalliages, revetement protecteur obtenu par ce procede et pieces protegees par ce revetement |
| JPH11343564A (ja) | 1998-05-28 | 1999-12-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温機器 |
| DE10111111C2 (de) * | 2001-03-08 | 2003-11-27 | Deutsche Titan Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer gegen Beschuß und Splitter gepanzerten Platte |
| EP1365044A1 (de) | 2002-05-24 | 2003-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | MCrAl-Schicht |
| US7316850B2 (en) * | 2004-03-02 | 2008-01-08 | Honeywell International Inc. | Modified MCrAlY coatings on turbine blade tips with improved durability |
| US7378132B2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-05-27 | Honeywell International, Inc. | Method for applying environmental-resistant MCrAlY coatings on gas turbine components |
| DE102005044991A1 (de) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht, Schutzschicht und Bauteil mit einer Schutzschicht |
| DE102006060776A1 (de) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Siemens Ag | Bauteil einer Bohranlage für das Bohren in einer geologischen Gesteinsschicht |
| JP5058645B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-10-24 | トーカロ株式会社 | 溶射用粉末、溶射皮膜及びハースロール |
| US8268237B2 (en) * | 2009-01-08 | 2012-09-18 | General Electric Company | Method of coating with cryo-milled nano-grained particles |
| US8708659B2 (en) | 2010-09-24 | 2014-04-29 | United Technologies Corporation | Turbine engine component having protective coating |
| US8544769B2 (en) | 2011-07-26 | 2013-10-01 | General Electric Company | Multi-nozzle spray gun |
| CN108486522A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种催化裂化装置阀门用耐磨耐蚀涂层及其制备方法 |
| CN112839915B (zh) | 2018-10-09 | 2022-11-15 | 欧瑞康美科（美国）公司 | 用于热障涂层(tbc)面涂层的高熵氧化物 |
| CN115747795B (zh) * | 2022-12-05 | 2024-03-26 | 江苏大学 | 一种高服役寿命的热障涂层粘结层及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3918139A (en) * | 1974-07-10 | 1975-11-11 | United Technologies Corp | MCrAlY type coating alloy |
| US4275090A (en) * | 1978-10-10 | 1981-06-23 | United Technologies Corporation | Process for carbon bearing MCrAlY coating |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3802938A (en) * | 1973-03-12 | 1974-04-09 | Trw Inc | Method of fabricating nickel base superalloys having improved stress rupture properties |
| DE2842848A1 (de) * | 1977-10-17 | 1979-04-19 | United Technologies Corp | Ueberzogener gegenstand, insbesondere superlegierungsgasturbinenschaufel |
| US4275124A (en) * | 1978-10-10 | 1981-06-23 | United Technologies Corporation | Carbon bearing MCrAlY coating |
| US4439470A (en) * | 1980-11-17 | 1984-03-27 | George Kelly Sievers | Method for forming ternary alloys using precious metals and interdispersed phase |
| CH647818A5 (de) * | 1980-12-05 | 1985-02-15 | Castolin Sa | Pulverfoermiger beschichtungswerkstoff zum thermischen beschichten von werkstuecken. |
-
1989
- 1989-06-06 DE DE3918380A patent/DE3918380A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-05-24 EP EP90109913A patent/EP0401611B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-24 DE DE90109913T patent/DE59003581D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-29 US US07/529,583 patent/US5141821A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-04 KR KR1019900008178A patent/KR910001079A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-06-05 JP JP2145558A patent/JPH0344456A/ja active Pending
- 1990-06-05 CA CA002018254A patent/CA2018254A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3918139A (en) * | 1974-07-10 | 1975-11-11 | United Technologies Corp | MCrAlY type coating alloy |
| US4275090A (en) * | 1978-10-10 | 1981-06-23 | United Technologies Corporation | Process for carbon bearing MCrAlY coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910001079A (ko) | 1991-01-30 |
| EP0401611A1 (de) | 1990-12-12 |
| EP0401611B1 (de) | 1993-11-24 |
| CA2018254A1 (en) | 1990-12-06 |
| US5141821A (en) | 1992-08-25 |
| DE59003581D1 (de) | 1994-01-05 |
| DE3918380A1 (de) | 1990-12-20 |
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