JPS5950752B2 - 超合金下層を被覆する方法 - Google Patents
超合金下層を被覆する方法Info
- Publication number
- JPS5950752B2 JPS5950752B2 JP56096828A JP9682881A JPS5950752B2 JP S5950752 B2 JPS5950752 B2 JP S5950752B2 JP 56096828 A JP56096828 A JP 56096828A JP 9682881 A JP9682881 A JP 9682881A JP S5950752 B2 JPS5950752 B2 JP S5950752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide
- cerium oxide
- superalloy
- coating
- underlayer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 9
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDPNPTNFVDEJOH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Zr+4].[O-2].[Ce+3] Chemical compound [O-2].[Zr+4].[O-2].[Ce+3] DDPNPTNFVDEJOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000723368 Conium Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011928 denatured alcohol Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N sodium metavanadate Chemical compound [Na+].[O-][V](=O)=O CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/042—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
-
- 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
-
- 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
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
-
- 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
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
- C23C4/11—Oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/288—Protective coatings for blades
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
- Y10T428/12618—Plural oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12931—Co-, Fe-, or Ni-base components, alternative to each other
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
米国特許４、０５５、７０５バルマー他および４、０９
５、００３ウエザリリー他により示されるように、本発
明の前に、ジェット航空機のタービンに使用される超合
金はしばしばセラミックベース物質、例えば、超合金の
表面上にプラズマデポジットされるジルコニウム酸化物
およびカルシウム酸化物の混合物、により被覆された。
５、００３ウエザリリー他により示されるように、本発
明の前に、ジェット航空機のタービンに使用される超合
金はしばしばセラミックベース物質、例えば、超合金の
表面上にプラズマデポジットされるジルコニウム酸化物
およびカルシウム酸化物の混合物、により被覆された。
最も多い例において、ＮｉＣｒＡｌＹのような、中間金
属接合層は金属酸化物をスプレーする前に超合金上へ適
用される。改良された耐酸化性は達成されるけれども、
そのような熱防壁被覆の使用に基づいて、セラミックの
スポーリングはしばしば超合金の表面からのセラミック
の分離をおこしそして超合金の急速な劣化をもたらす。
超合金とはＮｉ基、Ｃｏ基等合金でＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｍｏ等の種々の量を含有する耐熱合金の一種で、高温で
高応力とかつ酸化力の強い雰囲気中で使用される合金を
云う。
属接合層は金属酸化物をスプレーする前に超合金上へ適
用される。改良された耐酸化性は達成されるけれども、
そのような熱防壁被覆の使用に基づいて、セラミックの
スポーリングはしばしば超合金の表面からのセラミック
の分離をおこしそして超合金の急速な劣化をもたらす。
超合金とはＮｉ基、Ｃｏ基等合金でＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｍｏ等の種々の量を含有する耐熱合金の一種で、高温で
高応力とかつ酸化力の強い雰囲気中で使用される合金を
云う。
そのようなスポーリングの主要な原因の１つは、金属下
層上の付着したセラミックの破壊をおこす上昇した温度
においてその結晶組織を変えるようなジルコニウム酸化
物の性質であつた。
層上の付着したセラミックの破壊をおこす上昇した温度
においてその結晶組織を変えるようなジルコニウム酸化
物の性質であつた。
ジルコニウム酸化物の結晶化へのこの傾向を減少するた
めに努力はジルコニウム酸化物−イツトリア混ノ合物中
の安定剤としてイットリウム酸化物の使用に帰着する。
しかし経験では、ある条件のもとで、タービン燃料中に
しばしば存在するバナジウム含有物は、タービン中でイ
ツトリア反応生成物およびジルコｑニウム酸化物相の結
果として起る不安定化を形成するソルト沈析中に存在す
るバナジン酸塩を伴なつたイツトリア成分の反応の結果
として、これらイツトリウム含有防壁被覆の加速された
破損をおこすかも知れないことが示された。
めに努力はジルコニウム酸化物−イツトリア混ノ合物中
の安定剤としてイットリウム酸化物の使用に帰着する。
しかし経験では、ある条件のもとで、タービン燃料中に
しばしば存在するバナジウム含有物は、タービン中でイ
ツトリア反応生成物およびジルコｑニウム酸化物相の結
果として起る不安定化を形成するソルト沈析中に存在す
るバナジン酸塩を伴なつたイツトリア成分の反応の結果
として、これらイツトリウム含有防壁被覆の加速された
破損をおこすかも知れないことが示された。
力ルシウム酸化物あるいはカルシウムシリケイトのよう
なカリシウム添加剤を含有するジルコニウム酸化物被覆
は、また石こうカルシウムサルフエイトへのカルシウム
酸化物安定剤の変換のために、イオン２酸化物を含有す
る燃焼ガスの存在において退化を受ける。
なカリシウム添加剤を含有するジルコニウム酸化物被覆
は、また石こうカルシウムサルフエイトへのカルシウム
酸化物安定剤の変換のために、イオン２酸化物を含有す
る燃焼ガスの存在において退化を受ける。
本発明はセリウム酸化物あるいはセリウム酸化物で安定
化されたジルコニウム酸化物がバナジン酸腐食生成物の
形成を妨げ延長した期間をこえてバナジウム含有物にさ
らに抵抗するセラミツク被覆をさせるという発見に基づ
いている。
化されたジルコニウム酸化物がバナジン酸腐食生成物の
形成を妨げ延長した期間をこえてバナジウム含有物にさ
らに抵抗するセラミツク被覆をさせるという発見に基づ
いている。
加えて、セラミツク被覆を含むそのようなセリウム酸化
物はイオウ２酸化物を含むガスにより影響されない。結
果として、セリウム酸化物あるいはセリウム酸化物一ジ
ルコニウム酸化物の適用はガスタービン上に混合し、高
温部分は部品寿命および増加した腐食抵抗および／また
は熱障壁概念により減少．した金属温度を与えることに
よりタービン作動効率を増加する手段を提供する。
物はイオウ２酸化物を含むガスにより影響されない。結
果として、セリウム酸化物あるいはセリウム酸化物一ジ
ルコニウム酸化物の適用はガスタービン上に混合し、高
温部分は部品寿命および増加した腐食抵抗および／また
は熱障壁概念により減少．した金属温度を与えることに
よりタービン作動効率を増加する手段を提供する。
発生するセラミツク被覆はアークプラズマスプレゼネレ
ータで形成され、そのゼネレータにおいてはアルゴンあ
るいはアルゴンー水素のようなイオン化された中性ガ．
スが高温／高速プラズマを発生するために使用される。
セリウム酸化物あるいはそれらの混合物はプラズマ流中
に噴射され溶解あるいは半可塑状態に加熱されそして被
覆される合金下層上に衝突するために前よりも高速に加
速される。被覆物を粘．着させるために、ＭＣｒＡｌＹ
の接合層が被覆の形成前の合金表面に一般に適用され、
ここでＭは鉄、ニツケルあるいはコバルト、あるいはそ
れらの混合物から選ばれた金属である。ジルコニウム酸
化物とイツトリアあるいはジル．コニウム酸化物とカル
シウム酸化物の何れかの混合物の何れかの混合物でのプ
ラズマ・スプレーにより後処理された接合層を伴つた超
合金面を初めにプラズマ・スプレーすることによりなる
耐酸化および耐腐食成形超合金の表面を保護するための
＜方法において、それにより生成した被覆下層が、その
ような被覆が上昇した温度においてバラジウムあるいは
イオウ酸化物不純物を有するタービン燃料の燃焼生成物
と接触する場合に、加速された衰弱を受け、超合金面か
らジルコニウム酸化物被覆の不安定およびスポーリング
を生じ、少なくとも１５重量％のセリウム酸化物を含有
するセリウム酸化物とジルコニウム酸化物の混合物（Ｃ
ｅＯ。
ータで形成され、そのゼネレータにおいてはアルゴンあ
るいはアルゴンー水素のようなイオン化された中性ガ．
スが高温／高速プラズマを発生するために使用される。
セリウム酸化物あるいはそれらの混合物はプラズマ流中
に噴射され溶解あるいは半可塑状態に加熱されそして被
覆される合金下層上に衝突するために前よりも高速に加
速される。被覆物を粘．着させるために、ＭＣｒＡｌＹ
の接合層が被覆の形成前の合金表面に一般に適用され、
ここでＭは鉄、ニツケルあるいはコバルト、あるいはそ
れらの混合物から選ばれた金属である。ジルコニウム酸
化物とイツトリアあるいはジル．コニウム酸化物とカル
シウム酸化物の何れかの混合物の何れかの混合物でのプ
ラズマ・スプレーにより後処理された接合層を伴つた超
合金面を初めにプラズマ・スプレーすることによりなる
耐酸化および耐腐食成形超合金の表面を保護するための
＜方法において、それにより生成した被覆下層が、その
ような被覆が上昇した温度においてバラジウムあるいは
イオウ酸化物不純物を有するタービン燃料の燃焼生成物
と接触する場合に、加速された衰弱を受け、超合金面か
らジルコニウム酸化物被覆の不安定およびスポーリング
を生じ、少なくとも１５重量％のセリウム酸化物を含有
するセリウム酸化物とジルコニウム酸化物の混合物（Ｃ
ｅＯ。
一ＺｒＯ。）で超合金の表面をプラズマ・スプレーする
ことを包含する改良であつて、それによりバナジウムあ
るいはイオウ酸化物不純物との反応による生成するセラ
ミツク被覆の衰弱が除去される。この後自由流セリウム
酸化物あるいは自由流セリウム酸化物とジルコニウム酸
化物混合物を表わすことができ、本発明の方法の実行に
おいて使用可能な、プラズマ・スプレーに有用な金属酸
化物粉あるいは粉末金属酸化物は１０μｍより１００μ
ｍの範囲内の粒寸法をもつことができ、またクライスト
イニアクの米国特許３，３７３，３１９の教示により製
造可能である。したがつて、球状に固まつた粉末の形に
おける金属酸化物粉末は粉末金属酸化物のスラリーをス
プレー乾燥することにより調製可能である。
ことを包含する改良であつて、それによりバナジウムあ
るいはイオウ酸化物不純物との反応による生成するセラ
ミツク被覆の衰弱が除去される。この後自由流セリウム
酸化物あるいは自由流セリウム酸化物とジルコニウム酸
化物混合物を表わすことができ、本発明の方法の実行に
おいて使用可能な、プラズマ・スプレーに有用な金属酸
化物粉あるいは粉末金属酸化物は１０μｍより１００μ
ｍの範囲内の粒寸法をもつことができ、またクライスト
イニアクの米国特許３，３７３，３１９の教示により製
造可能である。したがつて、球状に固まつた粉末の形に
おける金属酸化物粉末は粉末金属酸化物のスラリーをス
プレー乾燥することにより調製可能である。
金属酸化物へ水、アルコールおよび有機バインダーの液
体混合物を添加することが可能である。得られたスラリ
ーは少なくとも重量で約５０％望ましくは４８％から５
２％の、固形物を有することが可能である。使用可能な
適切な有機バインダーは、例えば、メチルセルローズで
ある。典形的混合物は少なくとも３５重量パーセントの
水および約ｏから６５重量パーセントの変性アルコール
よりなることができる。バインダーは約１．５から約２
．２５重量パーセントが存在可能である。金属酸化物粉
を形成する他の方法は下記の通りである。（ハ ＣｅＯ
。
体混合物を添加することが可能である。得られたスラリ
ーは少なくとも重量で約５０％望ましくは４８％から５
２％の、固形物を有することが可能である。使用可能な
適切な有機バインダーは、例えば、メチルセルローズで
ある。典形的混合物は少なくとも３５重量パーセントの
水および約ｏから６５重量パーセントの変性アルコール
よりなることができる。バインダーは約１．５から約２
．２５重量パーセントが存在可能である。金属酸化物粉
を形成する他の方法は下記の通りである。（ハ ＣｅＯ
。
およびＺｒＯ粉を混合し、プリケツトを形成するために
圧縮し、１６００℃あるいはそれ以上で焼結し、その焼
結したプリケツトを粉砕し、粉砕したプリケツトを１０
から１００μｍの範囲の粒子寸法の粉末を形成するため
にふるう。（２）水媒質中に硝酸塩のようなジルコニウ
ムおよびセリウムの可溶性塩を溶解し、水媒質からしゆ
う酸塩あるいは酢酸塩としてジルコニウムおよびセリウ
ムを沈澱し、１０００℃あるいはそれ以上でしゆう酸塩
あるいは酢酸塩をセリウムおよびジルコニウム酸化物に
分解するために混合物を■焼する。本発明のプラズマ・
スプレー処理の実施に使用可能な超合金は、例えば、ニ
ツケル基合金工Ｎ−７３８、Ｒｅｎｅ８Ｏ、７１３Ｃお
よびコバルト基合金Ｘ４Ｏ、ＭＡＲ−Ｍ５Ｏ９およびＦ
ＳＸ−４１４である。
圧縮し、１６００℃あるいはそれ以上で焼結し、その焼
結したプリケツトを粉砕し、粉砕したプリケツトを１０
から１００μｍの範囲の粒子寸法の粉末を形成するため
にふるう。（２）水媒質中に硝酸塩のようなジルコニウ
ムおよびセリウムの可溶性塩を溶解し、水媒質からしゆ
う酸塩あるいは酢酸塩としてジルコニウムおよびセリウ
ムを沈澱し、１０００℃あるいはそれ以上でしゆう酸塩
あるいは酢酸塩をセリウムおよびジルコニウム酸化物に
分解するために混合物を■焼する。本発明のプラズマ・
スプレー処理の実施に使用可能な超合金は、例えば、ニ
ツケル基合金工Ｎ−７３８、Ｒｅｎｅ８Ｏ、７１３Ｃお
よびコバルト基合金Ｘ４Ｏ、ＭＡＲ−Ｍ５Ｏ９およびＦ
ＳＸ−４１４である。
上記合金の組成の１例を次に示す。ＩＮ−７３８：Ｎｌ
６ｌ，Ｃｒｌ６，ＣＯ８．５，ＭＯｌ．７，Ｗ２．６，
Ｔａｌ．７，ＣｂＯ．９，Ａｌ３．４，Ｔｌ３．４，Ｃ
Ｏ．ｌ７，ＢＯ．０１，，Ｚｒ０．１（重量％）プラズ
マ・スプレーされる超合金下層は、例えば、タービンブ
レード、ベーン、コンバスターライナ一、トランスミツ
シヨンピースおよび他の高温ガス通路部品である。
６ｌ，Ｃｒｌ６，ＣＯ８．５，ＭＯｌ．７，Ｗ２．６，
Ｔａｌ．７，ＣｂＯ．９，Ａｌ３．４，Ｔｌ３．４，Ｃ
Ｏ．ｌ７，ＢＯ．０１，，Ｚｒ０．１（重量％）プラズ
マ・スプレーされる超合金下層は、例えば、タービンブ
レード、ベーン、コンバスターライナ一、トランスミツ
シヨンピースおよび他の高温ガス通路部品である。
金属酸化物層がその上にスプレーされるニツケノトクロ
ム、ニツケルーアルミニユーム、ＣＯＣｒＡｌＹあるい
は同等の合金材料のような中間接合層が使用可能である
。本発明の実施において、超合金下層は後に述べる接合
層で最初にプラズマ・スプレーされる。少なくとも約１
４００℃の範囲内の溶融温度が使用できる。セリウム酸
化物一ジルコニウム酸化物混合物をプラズム・スプレー
するとき、少なくとも２０００℃の溶融温度が効果的な
ことが認められ、一方少なくとも２６００℃の溶融温度
が純セリウム酸化物が，使用される場合に効果的な結果
を与える。接合被覆の厚さは約３ミルから７ミル（４）
．０７６ｍｍから０．１７８ｍｍ）であることが可能で
あり一方金属酸化物セラミツクは約３ミルから約３０ミ
ル（０．０７６ｍｍから約０．７６ｍｍ）において適用
可能であ７る。
ム、ニツケルーアルミニユーム、ＣＯＣｒＡｌＹあるい
は同等の合金材料のような中間接合層が使用可能である
。本発明の実施において、超合金下層は後に述べる接合
層で最初にプラズマ・スプレーされる。少なくとも約１
４００℃の範囲内の溶融温度が使用できる。セリウム酸
化物一ジルコニウム酸化物混合物をプラズム・スプレー
するとき、少なくとも２０００℃の溶融温度が効果的な
ことが認められ、一方少なくとも２６００℃の溶融温度
が純セリウム酸化物が，使用される場合に効果的な結果
を与える。接合被覆の厚さは約３ミルから７ミル（４）
．０７６ｍｍから０．１７８ｍｍ）であることが可能で
あり一方金属酸化物セラミツクは約３ミルから約３０ミ
ル（０．０７６ｍｍから約０．７６ｍｍ）において適用
可能であ７る。
その技術に熟達したものが本発明をさらによく実施でき
るために、下記の例が実例により与えられるが、また一
方それは制限するために与えられるものではない。
るために、下記の例が実例により与えられるが、また一
方それは制限するために与えられるものではない。
全部分は重量による。実施例 １
Ｒｅｎｅ８０のピンは最初にＮｉ−２２Ｃｒ−１０Ａ１
−１Ｙの接合被覆でプラズマ・スプレーされる。
−１Ｙの接合被覆でプラズマ・スプレーされる。
上記スプレー乾燥技術により準備された１０−４４μｍ
の範囲内の平均粒子寸法および重量で２６％ＣｅＯ２を
有．するＣｅＯ２−ＺｒＯ２が得られた被覆ピン上にプ
ラズマ・スプレーされる。プラズマ・スプレー温度は２
０００℃を超える。Ｒｅｎｅ８Ｏピンを被覆したＣｅＯ
２−ＺｒＯ２はそれからサイクル炉試験を用いる高温酸
化および熱衝撃条・件が適用される。
の範囲内の平均粒子寸法および重量で２６％ＣｅＯ２を
有．するＣｅＯ２−ＺｒＯ２が得られた被覆ピン上にプ
ラズマ・スプレーされる。プラズマ・スプレー温度は２
０００℃を超える。Ｒｅｎｅ８Ｏピンを被覆したＣｅＯ
２−ＺｒＯ２はそれからサイクル炉試験を用いる高温酸
化および熱衝撃条・件が適用される。
１５０から１１００℃へ５分で加熱、１１００℃で、４
０分保持、１４０℃へ降温の１５分送風冷却が試験にお
いて利用される。
０分保持、１４０℃へ降温の１５分送風冷却が試験にお
いて利用される。
Ｘ線回析分析により表わされるＺｒＯ２セラミツク被覆
の立方正方晶組成がサイクル炉試験の４００時間後完全
に持続されることが認められる。上記方法により混合さ
れた上記ＣｅＯ２−ＨＯ２でプラズマ・スプレーされた
Ｒｅｎｅ８Ｏピンはそれから約５０％固形分を有する含
水食塩成物で何度もスプレーされる。
の立方正方晶組成がサイクル炉試験の４００時間後完全
に持続されることが認められる。上記方法により混合さ
れた上記ＣｅＯ２−ＨＯ２でプラズマ・スプレーされた
Ｒｅｎｅ８Ｏピンはそれから約５０％固形分を有する含
水食塩成物で何度もスプレーされる。
塩スプレーは包囲条件のもとで行なわれそしてピンが沈
積塩の少なくとも５ｍｇ／Ｃｍ２で被覆される迄数回繰
返えされる。塩成分は重量で７９．３％Ｎａ２ｓＯ４、
１６．６％ＮａｖＯ３、２．３％Ｖ２Ｏ５、０．８％Ｐ
ｂＳＯ４、１％Ｐｂ２Ｖ２Ｏ７よりなる。処理されたピ
ンはそれから１００時間で９００℃の加熱が適用される
。この試験は重量で１０ＰＩ］ＮＮａＪ％Ｓ、５ｐ匹Ｐ
ｂおよび１０ｐ輿を含有する燃料の９００℃における燃
料から生ずる条件を再現する。１００時間の露呈の後、
ＣｅＯ２−ＺｒＯ２セラミツク被覆は不変を保持し一方
被覆のない端部ははげしく腐食された。
積塩の少なくとも５ｍｇ／Ｃｍ２で被覆される迄数回繰
返えされる。塩成分は重量で７９．３％Ｎａ２ｓＯ４、
１６．６％ＮａｖＯ３、２．３％Ｖ２Ｏ５、０．８％Ｐ
ｂＳＯ４、１％Ｐｂ２Ｖ２Ｏ７よりなる。処理されたピ
ンはそれから１００時間で９００℃の加熱が適用される
。この試験は重量で１０ＰＩ］ＮＮａＪ％Ｓ、５ｐ匹Ｐ
ｂおよび１０ｐ輿を含有する燃料の９００℃における燃
料から生ずる条件を再現する。１００時間の露呈の後、
ＣｅＯ２−ＺｒＯ２セラミツク被覆は不変を保持し一方
被覆のない端部ははげしく腐食された。
他の塩の試験において、Ｎａ２ＳＯ４−６２％ＮａｖＯ
３の沈積は１０′ＰｐｎＮａＪ％Ｓ、３０ｐ狙Ｖを有す
る燃料の燃焼を再現した。再現、燃焼ガス中の９００℃
における混合塩への１００時間露呈の後、セラミツク被
覆の腐食割れあるいは浸食はセラミツク被覆ピンの表面
上には検出されなかつた。上記結果はセリウム酸化物お
よびジルコニウム酸化物の混合物のプラズマ・スプレー
被覆がバナジウム浸食およびイオウ酸化物の存在中のジ
ルコニウム熱防壁層の破壊による酸化から発生する浸食
からの超合金に対するすぐれた保護を与えることが可能
であることを立証する。
３の沈積は１０′ＰｐｎＮａＪ％Ｓ、３０ｐ狙Ｖを有す
る燃料の燃焼を再現した。再現、燃焼ガス中の９００℃
における混合塩への１００時間露呈の後、セラミツク被
覆の腐食割れあるいは浸食はセラミツク被覆ピンの表面
上には検出されなかつた。上記結果はセリウム酸化物お
よびジルコニウム酸化物の混合物のプラズマ・スプレー
被覆がバナジウム浸食およびイオウ酸化物の存在中のジ
ルコニウム熱防壁層の破壊による酸化から発生する浸食
からの超合金に対するすぐれた保護を与えることが可能
であることを立証する。
実施例 ２
Ｒｅｎｅ８０超合金ピンは実施例１の方法によつて最初
ＮｉＣｒＡｌＹ（７）０．００６５インチ層にプラズマ
・スプレーされその後セリウム酸化物の０．０１７イン
チ被覆された。
ＮｉＣｒＡｌＹ（７）０．００６５インチ層にプラズマ
・スプレーされその後セリウム酸化物の０．０１７イン
チ被覆された。
１０５０℃において２時間アルゴンによる後焼純が金属
酸化物の焼結を促進し、そして与えられたセラミツク被
覆の穴を減少させた。
酸化物の焼結を促進し、そして与えられたセラミツク被
覆の穴を減少させた。
上記セリウム酸化物被覆のＲｅｎｅ８Ｏピンは硫酸ナト
リウム５ｍｇ／Ｃｎｌ２で均一にスプレされそれから０
．１％ＳＯ２、７６％０２および残余チツ素を有する再
現燃焼ガス中で２００時間９００℃において加熱された
。試験の終りにおいて、被覆は完全であることが認めら
れまた明らかな浸食は示していなかつた。上記方法によ
りセリウム酸化物および硫酸ナトリウミーバナジン酸ナ
トリウムで被覆された他のＲｅｎｅ８ＯピンはＳＯ３の
平衝レベルを達成するためにプラチナガウジ触媒上を通
過した硫酸塩処理した燃焼ガス中で７５０℃および９０
０℃において各２４時間熱サイクル試験がなされた。
リウム５ｍｇ／Ｃｎｌ２で均一にスプレされそれから０
．１％ＳＯ２、７６％０２および残余チツ素を有する再
現燃焼ガス中で２００時間９００℃において加熱された
。試験の終りにおいて、被覆は完全であることが認めら
れまた明らかな浸食は示していなかつた。上記方法によ
りセリウム酸化物および硫酸ナトリウミーバナジン酸ナ
トリウムで被覆された他のＲｅｎｅ８ＯピンはＳＯ３の
平衝レベルを達成するためにプラチナガウジ触媒上を通
過した硫酸塩処理した燃焼ガス中で７５０℃および９０
０℃において各２４時間熱サイクル試験がなされた。
２００時間露呈の後、被覆ピンは割れを示さず、一方ピ
ンの被覆されない端部は著しく腐食された。
ンの被覆されない端部は著しく腐食された。
第３試験において、セリウム酸化物被覆ピンは硫酸ナト
リウムおよびバナジン酸ナトリウムの混合物でスプレー
され、後者は混合物中の塩の全重量に基づいて、重量で
６２％の存在である。塩被覆ピンはそれから再現燃焼ガ
ス中で９００℃において２００時間加熱される。試験段
階後、被覆ピンは不変であつた。しかしピンの処理され
ない端部の外観は破滅的なバナジウム腐食を示した。実
施例 ３ さらにセリウム酸化物の重量で９および１５％を有する
セリウム酸化物およびジルコニウム酸化物の混合物を含
有するプラズマ・スプレー被覆による腐食試験が９００
℃において混合硫酸ナトリウムーバナジン酸ナトリウム
で実施された。
リウムおよびバナジン酸ナトリウムの混合物でスプレー
され、後者は混合物中の塩の全重量に基づいて、重量で
６２％の存在である。塩被覆ピンはそれから再現燃焼ガ
ス中で９００℃において２００時間加熱される。試験段
階後、被覆ピンは不変であつた。しかしピンの処理され
ない端部の外観は破滅的なバナジウム腐食を示した。実
施例 ３ さらにセリウム酸化物の重量で９および１５％を有する
セリウム酸化物およびジルコニウム酸化物の混合物を含
有するプラズマ・スプレー被覆による腐食試験が９００
℃において混合硫酸ナトリウムーバナジン酸ナトリウム
で実施された。
再現燃焼ガス中での１００時間露呈後、９％セリウム酸
化物を含有する被覆は割れるのが認められ、一方１５％
セリウム酸化物を含有する被覆は完仝であるのが認めら
れた。それ故約１５％セリウム酸化物の最少含有量がバ
ナジウム腐食に対する効果的な抵抗のために被覆に求め
られる。実施態様は次の通りである。
化物を含有する被覆は割れるのが認められ、一方１５％
セリウム酸化物を含有する被覆は完仝であるのが認めら
れた。それ故約１５％セリウム酸化物の最少含有量がバ
ナジウム腐食に対する効果的な抵抗のために被覆に求め
られる。実施態様は次の通りである。
ｌ 特許請求の範囲の方法において最初の接合層はＮｉ
ＣｒＡｌＹである。
ＣｒＡｌＹである。
２ 特許請求の範囲の方法において、プラズマ・スプレ
ーされるジルコニウム酸化物はセリウム酸化物の重量で
少な＜とも２６％を有する。
ーされるジルコニウム酸化物はセリウム酸化物の重量で
少な＜とも２６％を有する。
３ 特許請求の範囲の方法において、超合金表面はセリ
ウム酸化物でのプラズマ・スプレーが続いて行なわれる
接合層でプラズマ・スプレーされる。
ウム酸化物でのプラズマ・スプレーが続いて行なわれる
接合層でプラズマ・スプレーされる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超合金下層の表面に金属合金材料をプラズマスプレ
ーして金属性結合層を形成し、ついでセリウム酸化物で
安定化されたジルコニウム酸化物をプラズマスプレーし
て少なくとも１５重量パーセントのＣｅＯ＿２を含有す
るＣｅＯ＿２−ＺｒＯ＿２セラミック被覆を形成するこ
とを特徴とする超合金下層を被覆する方法。 ２ 前記金属性結合層材料はＭＣｒＡｌＹであり、Ｍは
鉄、ニッケル、あるいはコバルト、またはこれらの混合
物から選択された金属であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記ＣｅＯ＿２−ＺｒＯ＿２セラミック被覆酸化物
は少なくとも２６重量％のセリウム酸化物を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/170,764 US4328285A (en) | 1980-07-21 | 1980-07-21 | Method of coating a superalloy substrate, coating compositions, and composites obtained therefrom |
| US170764 | 1980-07-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5732374A JPS5732374A (en) | 1982-02-22 |
| JPS5950752B2 true JPS5950752B2 (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=22621160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56096828A Expired JPS5950752B2 (ja) | 1980-07-21 | 1981-06-24 | 超合金下層を被覆する方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4328285A (ja) |
| JP (1) | JPS5950752B2 (ja) |
| DE (1) | DE3127232C2 (ja) |
| FR (1) | FR2486966B1 (ja) |
| GB (1) | GB2080147B (ja) |
| IL (1) | IL62740A (ja) |
| IT (1) | IT1137607B (ja) |
| NL (1) | NL187980C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144355A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Tohoku Richo Kk | 印字装置の活字ホイ−ル交換構造 |
| JPS62189193U (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590090A (en) * | 1982-07-28 | 1986-05-20 | General Electric Company | Method for making interdiffused, substantially spherical ceramic powders |
| US4495907A (en) * | 1983-01-18 | 1985-01-29 | Cummins Engine Company, Inc. | Combustion chamber components for internal combustion engines |
| US4599270A (en) * | 1984-05-02 | 1986-07-08 | The Perkin-Elmer Corporation | Zirconium oxide powder containing cerium oxide and yttrium oxide |
| EP0167723A1 (en) * | 1984-05-02 | 1986-01-15 | The Perkin-Elmer Corporation | Zirconium oxide powder containing zinc oxide and yttrium oxide |
| IL75304A (en) * | 1984-06-08 | 1989-03-31 | United Technologies Corp | Coated superalloy articles and method of strengthening same |
| US4555413A (en) * | 1984-08-01 | 1985-11-26 | Inco Alloys International, Inc. | Process for preparing H2 evolution cathodes |
| US4576874A (en) * | 1984-10-03 | 1986-03-18 | Westinghouse Electric Corp. | Spalling and corrosion resistant ceramic coating for land and marine combustion turbines |
| US4603568A (en) * | 1985-05-30 | 1986-08-05 | General Electric Company | Method of fabricating bimetal variable exhaust nozzle flaps and seals |
| US4639399A (en) * | 1985-11-26 | 1987-01-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nickel oxide, ceramic insulated, high temperature coating |
| DE3543802A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Bbc Brown Boveri & Cie | Hochtemperatur-schutzschicht und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE3628363A1 (de) * | 1986-08-21 | 1988-02-25 | Mtu Muenchen Gmbh | Verfahren zum herstellen von schutzschichten |
| FR2603905A1 (fr) * | 1986-09-12 | 1988-03-18 | Elf France | Procede de protection des surfaces metalliques contre la corrosion vanadosodique |
| GB2199849B (en) * | 1987-01-16 | 1991-05-15 | Rolls Royce Plc | Superalloy surface treatment against vapourisation |
| CA1292155C (en) * | 1987-03-03 | 1991-11-19 | Lance Wilson | Method of forming a corrosion resistant coating |
| FR2615871B1 (fr) * | 1987-05-26 | 1989-06-30 | Snecma | Pieces de turbomachine en superalliage comportant un revetement protecteur metalloceramique |
| DE3719077A1 (de) * | 1987-06-06 | 1988-12-22 | Daimler Benz Ag | Beschichtetes ventil fuer verbrennungsmotoren |
| GB2212172B (en) * | 1987-11-17 | 1992-03-04 | Baj Ltd | Wear-resistant coated articles |
| US4913961A (en) * | 1988-05-27 | 1990-04-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Scandia-stabilized zirconia coating for composites |
| US4916022A (en) * | 1988-11-03 | 1990-04-10 | Allied-Signal Inc. | Titania doped ceramic thermal barrier coatings |
| GB2236750B (en) * | 1989-09-08 | 1993-11-17 | United Technologies Corp | Ceramic material and insulating coating made thereof |
| US5185217A (en) * | 1989-09-08 | 1993-02-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Relatively displacing apparatus |
| US5147731A (en) * | 1990-08-30 | 1992-09-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Stabilized zirconia/CoCRAlY high temperature coating |
| US5288205A (en) * | 1990-09-26 | 1994-02-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | India-stabilized zirconia coating for composites |
| US5236745A (en) * | 1991-09-13 | 1993-08-17 | General Electric Company | Method for increasing the cyclic spallation life of a thermal barrier coating |
| US6656605B1 (en) * | 1992-10-13 | 2003-12-02 | General Electric Company | Low-sulfur article coated with a platinum-group metal and a ceramic layer, and its preparation |
| US6333121B1 (en) * | 1992-10-13 | 2001-12-25 | General Electric Company | Low-sulfur article having a platinum-aluminide protective layer and its preparation |
| DE4303135C2 (de) * | 1993-02-04 | 1997-06-05 | Mtu Muenchen Gmbh | Wärmedämmschicht aus Keramik auf Metallbauteilen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US5947187A (en) * | 1994-01-21 | 1999-09-07 | The Boeing Company | Method for protecting a die |
| GB9519888D0 (en) * | 1995-09-29 | 1995-11-29 | Atomic Energy Authority Uk | Electrically isolating coating layers |
| US5817371A (en) * | 1996-12-23 | 1998-10-06 | General Electric Company | Thermal barrier coating system having an air plasma sprayed bond coat incorporating a metal diffusion, and method therefor |
| US5981088A (en) * | 1997-08-18 | 1999-11-09 | General Electric Company | Thermal barrier coating system |
| US6187453B1 (en) | 1998-07-17 | 2001-02-13 | United Technologies Corporation | Article having a durable ceramic coating |
| US6007880A (en) * | 1998-07-17 | 1999-12-28 | United Technologies Corporation | Method for generating a ceramic coating |
| US6042880A (en) * | 1998-12-22 | 2000-03-28 | General Electric Company | Renewing a thermal barrier coating system |
| US6173913B1 (en) * | 1999-08-25 | 2001-01-16 | Caterpillar Inc. | Ceramic check for a fuel injector |
| WO2001029285A2 (en) | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Advanced Mechanical Technology, Inc. | Corrosion protection of steel in ammonia/water heat pumps |
| CA2306941A1 (en) | 2000-04-27 | 2001-10-27 | Standard Aero Ltd. | Multilayer thermal barrier coatings |
| DE10056617C2 (de) * | 2000-11-15 | 2002-12-12 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Werkstoff für temperaturbelastete Substrate |
| US6830622B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-12-14 | Lam Research Corporation | Cerium oxide containing ceramic components and coatings in semiconductor processing equipment and methods of manufacture thereof |
| US7078073B2 (en) | 2003-11-13 | 2006-07-18 | General Electric Company | Method for repairing coated components |
| US20060115661A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-01 | General Electric Company | Protection of thermal barrier coating by a sacrificial coating |
| US7374825B2 (en) * | 2004-12-01 | 2008-05-20 | General Electric Company | Protection of thermal barrier coating by an impermeable barrier coating |
| US7579085B2 (en) * | 2005-08-19 | 2009-08-25 | General Electric Company | Coated silicon comprising material for protection against environmental corrosion |
| US7413778B2 (en) * | 2005-12-05 | 2008-08-19 | General Electric Company | Bond coat with low deposited aluminum level and method therefore |
| EP1890004A1 (de) * | 2006-08-08 | 2008-02-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Nutzschicht aus wiederverwendetem Schichtmaterial |
| DE102006044416A1 (de) * | 2006-09-18 | 2008-03-27 | Siemens Ag | Verfahren zum elektrochemischen Be- oder Entschichten von Bauteilen |
| AU2009249174B2 (en) | 2008-05-19 | 2015-05-28 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Midly alkaline thin inorganic corrosion protective coating for metal substrates |
| US8790789B2 (en) * | 2008-05-29 | 2014-07-29 | General Electric Company | Erosion and corrosion resistant coatings, methods and articles |
| EP2196559A1 (en) | 2008-12-15 | 2010-06-16 | ALSTOM Technology Ltd | Thermal barrier coating system, components coated therewith and method for applying a thermal barrier coating system to components |
| US20100154425A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-06-24 | United Technologies Corporation | Strain tolerant thermal barrier coating system |
| US8337996B2 (en) | 2010-11-22 | 2012-12-25 | General Electric Company | Vanadium resistant coating system |
| US9945036B2 (en) * | 2011-03-22 | 2018-04-17 | General Electric Company | Hot corrosion-resistant coatings and components protected therewith |
| US8334011B1 (en) | 2011-08-15 | 2012-12-18 | General Electric Company | Method for regenerating oxide coatings on gas turbine components by addition of oxygen into SEGR system |
| US9458014B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-10-04 | General Electronic Company | Sytems and method for CO2 capture and H2 separation with three water-gas shift reactions and warm desulfurization |
| US20150233256A1 (en) | 2013-01-15 | 2015-08-20 | General Electric Company | Novel architectures for ultra low thermal conductivity thermal barrier coatings with improved erosion and impact properties |
| US10273902B2 (en) | 2016-02-22 | 2019-04-30 | Tenneco Inc. | Insulation layer on steel pistons without gallery |
| JP2023554044A (ja) * | 2020-12-15 | 2023-12-26 | エリコン・サーフェス・ソリューションズ・アクチェンゲゼルシャフト，プフェフィコーン | 熱的および研磨的に負荷をかけられるタービンブレードのためのコーティング |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3223538A (en) * | 1962-02-07 | 1965-12-14 | Aeronca Mfg Corp | Foamed zirconia insulating material |
| US4248940A (en) * | 1977-06-30 | 1981-02-03 | United Technologies Corporation | Thermal barrier coating for nickel and cobalt base super alloys |
| US4055705A (en) * | 1976-05-14 | 1977-10-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Thermal barrier coating system |
| US4247249A (en) * | 1978-09-22 | 1981-01-27 | General Electric Company | Turbine engine shroud |
-
1980
- 1980-07-21 US US06/170,764 patent/US4328285A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-04-28 IL IL62740A patent/IL62740A/xx unknown
- 1981-05-01 GB GB8113578A patent/GB2080147B/en not_active Expired
- 1981-06-24 JP JP56096828A patent/JPS5950752B2/ja not_active Expired
- 1981-07-02 NL NLAANVRAGE8103185,A patent/NL187980C/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-07-10 DE DE3127232A patent/DE3127232C2/de not_active Expired
- 1981-07-10 IT IT22877/81A patent/IT1137607B/it active
- 1981-07-21 FR FR8114137A patent/FR2486966B1/fr not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144355A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Tohoku Richo Kk | 印字装置の活字ホイ−ル交換構造 |
| JPS62189193U (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2080147A (en) | 1982-02-03 |
| JPS5732374A (en) | 1982-02-22 |
| FR2486966B1 (fr) | 1985-12-20 |
| IL62740A (en) | 1984-06-29 |
| IT8122877A0 (it) | 1981-07-10 |
| DE3127232C2 (de) | 1983-05-11 |
| GB2080147B (en) | 1984-06-13 |
| US4328285A (en) | 1982-05-04 |
| IL62740A0 (en) | 1981-06-29 |
| IT1137607B (it) | 1986-09-10 |
| NL187980B (nl) | 1991-10-01 |
| DE3127232A1 (de) | 1982-02-25 |
| NL187980C (nl) | 1992-03-02 |
| NL8103185A (nl) | 1982-02-16 |
| FR2486966A1 (fr) | 1982-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5950752B2 (ja) | 超合金下層を被覆する方法 | |
| JP5468552B2 (ja) | Ｃｍａｓ浸透耐性向上のための希土類アルミン酸塩層を含む遮熱コーティング系及び被覆物品 | |
| US5277936A (en) | Oxide containing MCrAlY-type overlay coatings | |
| JP5802838B2 (ja) | 遮熱コーティング系およびそのための方法 | |
| JP2011508093A (ja) | Ｃｍａｓ浸透耐性を向上させる方法 | |
| US20010019781A1 (en) | Coating system for providing environmental protection to a metal substrate, and related processes | |
| DE3888261T2 (de) | Beschichteter Verbundkörper aus hochschmelzenden Metallen. | |
| CN1005495B (zh) | 用于陆上和船用燃气轮机的涡轮叶片的改进 | |
| JP2007224920A (ja) | タービンエンジン部品の熱遮蔽被覆の局所修理方法 | |
| JP2009108410A (ja) | 遮熱コーティング用アルミナ系保護皮膜 | |
| JPS5989745A (ja) | 高温用金属コ−テイング組成物 | |
| JPS58151475A (ja) | 溶射粉末およびアブレイダブル皮膜の製法 | |
| JPH04263058A (ja) | 炭化クロム−ニッケル基時効硬化性合金コーティングを生成する方法及びそうして製造されたコーティング付き物品 | |
| CN102031477A (zh) | 用雾化喷涂沉积金属涂层的方法 | |
| Prashar et al. | A comprehensive review on the hot corrosion and erosion performance of thermal barrier coatings | |
| Marple et al. | Corrosion of thermal barrier coatings by vanadium and sulfur compounds | |
| US20100237134A1 (en) | Repair process for coated articles | |
| JPS60190580A (ja) | 遮熱コ−テイング用粉末および遮熱コ−テイング層を有する金属部材 | |
| Zamani et al. | Hot corrosion resistance of Al2O3 nanoparticles reinforced CoNiCrAlY coatings deposited by LPPS and HVOF processes in molten Na2SO4-V2O5 at 850° C | |
| Lashmi et al. | Hot corrosion properties of plasma sprayed La2Ce2O7/YSZ vis-à-vis La2Ce2O7/cluster paired zirconia thermal barrier coatings | |
| Singh et al. | Hot corrosion resistance of CeO2-doped Cr3C2–NiCr coatings on austenite steel against molten salt (Na2SO4–60% V2O5) environment | |
| Seiersten et al. | Sodium vanadate-induced corrosion of nickel and MCrAIY coatings on Inconel 600 | |
| JPH0696763B2 (ja) | 被覆超合金ガスタービン部品 | |
| RU2436752C2 (ru) | Высокочистые порошки и изготовленные из них покрытия | |
| JPH09287065A (ja) | 耐熱被覆部材 |