KR20010030511A - 열 차단용 코팅재로 코팅된 금속 기재의 내산화성을개선시키는 방법 - Google Patents

열 차단용 코팅재로 코팅된 금속 기재의 내산화성을개선시키는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010030511A
KR20010030511A KR1020000056743A KR20000056743A KR20010030511A KR 20010030511 A KR20010030511 A KR 20010030511A KR 1020000056743 A KR1020000056743 A KR 1020000056743A KR 20000056743 A KR20000056743 A KR 20000056743A KR 20010030511 A KR20010030511 A KR 20010030511A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum
component
particles
layer
rich
Prior art date
Application number
KR1020000056743A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100830648B1 (ko
Inventor
톰슨앤토니마크
그레이데니스마이클
잭슨멜빈로버트
Original Assignee
제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹, 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹
Publication of KR20010030511A publication Critical patent/KR20010030511A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100830648B1 publication Critical patent/KR100830648B1/ko

Links

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
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • 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
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • 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
    • Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
    • 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
    • Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12063—Nonparticulate metal component
    • 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
    • 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.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • 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.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • 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
    • 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
    • Y10T428/12944—Ni-base component
    • 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
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24893—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including particulate material
    • Y10T428/24909—Free metal or mineral containing
    • 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
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof
    • 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
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

본 발명은 보호용 코팅재를 금속계 기재상에 제공하는 방법을 개시하고 있다. 본 발명의 방법은 알루미늄-풍부 혼합물을 기재에 도포하여 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 형성시킨 후, 상기 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 제 2 코팅재를 도포하는 단계를 포함한다. 알루미늄은 알루미늄-풍부 층으로부터 기재내로 확산되고, 후속적으로 도포되는 임의의 결합 코팅 층내로 확산된다. 이와 관련된 제품이 또한 기재되어 있다.

Description

열 차단용 코팅재로 코팅된 금속 기재의 내산화성을 개선시키는 방법{A METHOD FOR IMPROVING THE OXIDATION-RESISTANCE OF METAL SUBSTRATES COATED WITH THERMAL BARRIER COATINGS}
본 발명은 일반적으로 금속 기재의 보호용 코팅재에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 고온 제품을 위해 고안된 금속에 도포되는 개선된 열 차단용 코팅재에 관한 것이다.
흔히, 고온 환경을 위한 성분 물질로는 초합금이 선택된다. 예를 들면, 터빈 엔진의 터빈 블레이드 및 다른 부품은 그들이 약 1000 내지 1150℃의 온도에서 그들의 완성체를 유지시킬 필요가 있기 때문에 흔히 니켈계 초합금의 형태를 취한다. 열 차단용 코팅재 또는 "TBC(thermal barrier coatings)"로 흔히 지칭되는 보호용 코팅재는, 다양한 엔진 구성요소를 형성하는데 사용되는 합금의 표면 온도를 유지시키거나 감소시킴으로써 터빈 구성요소의 작동 온도를 효과적으로 증가시킨다.
대부분의 TBC는 이트리아-안정화된 지르코니아 물질과 같은 세라믹계이다. 제트 엔진에서, 코팅재는 터빈 블레이드 및 베인(vane), 연소기 라이너 및 연소기 노즐과 같은 다양한 표면에 도포된다. 통상적으로, TBC 세라믹은 금속 부품의 표면에 직접 도포되어 있는 중재용 결합 층에 도포된다. 결합 층은 대개 금속 기재와 TBC 사이의 접착력을 개선시키는데 있어 중요하다. 결합 층은 통상적으로 "MCrAlY"(여기서, M은 철, 니켈 또는 코발트와 같은 금속이다)와 같은 물질로부터 형성된다.
"초합금"이라는 용어는 알루미늄, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티탄 및 철과 같은 하나 이상의 다른 원소를 포함하는 복합 코발트- 또는 니켈-계 합금을 포함하는 것이다. 합금중의 각 원소의 양은 특성, 예컨대 고온 강도와 같은 기계적 특성을 부여하도록 세심하게 조절된다. 알루미늄은 많은 초합금에 있어 특히 중요한 성분인데, 이는 합금의 침전을 강화시키는 기능을 갖기 때문이다.
초합금이 오랜 기간 동안 산화 분위기에 노출된다면, 알루미늄이 점차 고갈될 수 있다. 이는 특히 초합금 성분이 전술한 상승된 온도에서 사용되는 경우에 특히 그러하다. 알루미늄 손실은 다양한 기작에 의해 발생될 수 있다. 예를 들면, 알루미늄은 결합 코팅재내로 확산되거나, 결합 코팅재의 산화 기간 동안 소모되거나, 또는 산화 기간 동안 결합 코팅재/기재 계면에서 소모될 수 있다. 최종 언급한 기작은 공기 플라즈마-분사(air plasma-sprayed; APS) 결합 코팅재와 같은 다공성 결합 코팅재에서 특히 심각하다. TBC 또는 결합 코팅재가 부품의 사용에 견딜 수 있는 시간(내용 연수) 동안 제거되면 기재로부터의 알루미늄 손실이 가속화된다.
알루미늄 손실이 초합금의 완성체에 대해 악영향을 미칠 수 있기 때문에, 이러한 손실을 계수하는 기법이 연구되어 왔다. 상승된 온도에서, 기재는 인접한 MCrAlY형 결합 코팅재로부터 확산되는 알루미늄으로 일부 "보충"될 수 있다. 그러나, 결합 코팅재로부터 기재내로 확산되는 알루미늄의 양은 통상 부족하다.
초합금의 표면 영역에서 초합금의 알루미늄 함량을 증가시키는 방법은 때때로 당해 분야에서 "알루미나이드화(aluminiding)"로서 지칭된다. 이러한 공정에서, 알루미늄은 다양한 기법에 의해 기재내로 도입된다. "팩 알루미나이드화" 공정에서, 기재는 코팅용 원소 원료, 충전재 물질 및 할라이드 에너자이저(energizer)를 포함하는 혼합물 또는 팩내에 침지된다. 약 850 내지 1100℃에서, 혼합물중에서 화학 반응을 수행하면, 기재의 표면상으로 응축하는 알루미늄-풍부 증기를 생성시키고, 후속적으로 이를 기재내로 확산시킨다.
알루미나이드화로 인해 알루미늄을 기재 및 기재-결합 코팅재 계면에 연속적으로 제공하지만, 이러한 기법과 관련된 몇몇 단점이 존재한다. 예를 들면, 생성된 알루미늄-고함량 표면 층은 부서지기 쉬울 수 있다. 취성 표면상에 결합 코팅재를 침적시키는 것은 때론 어려울 수 있다.
따라서, 초합금 표면의 알루미늄 함량을 증가시키고 이로 인해 그의 산화 수명을 증가시키기 위한 신규한 방법이 당해 분야에 잘 받아들여질 것임이 분명하다. 이들 방법은 기재와 임의의 후속적으로 도포되는 층 사이에 취성 층이 형성되는 것을 막아야 한다. 게다가, 신규한 방법은 후속적으로 도포되는 층의 침적에 대해 매우 순응적인 표면을 생성시켜야 한다. 또한, 상기 신규한 방법은 알루미늄을 결합 코팅 층에 제공하여 산화에 의해 결합 코팅재에서 소모되는 알루미늄을 유리하게 보충할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 알루미늄-풍부 층 및 결합 코팅재로 코팅된 금속 기재의 현미경 사진이다.
도 2는 본 발명에 따라 알루미늄-풍부 층 및 결합 코팅재로 코팅된 다른 금속 기재의 현미경 사진이다.
도 3은, 본 발명을 기초로 하는 제품에 있어서, 알루미늄 함량을 결합 코팅재 및 기재의 깊이 함수로서 나타낸 그래프이다.
도 4는, 본 발명을 기초로 하는 제품에 있어서, 알루미늄 함량을 결합 코팅재 및 기재의 깊이 함수로서 나타낸 다른 그래프이다.
한 양태에서, 본 발명은 알루미늄-풍부 혼합물을 금속계 기재에 도포하여 금속 결합 코팅 합금의 매트릭스중에 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 형성시키되, 상기 입자들중의 알루미늄의 양은 금속 결합 코팅 합금중의 알루미늄의 양보다 약 0.1 내지 약 40원자% 더 많게 하고, 상기 알루미늄-풍부 혼합물중의 알루미늄의 총량을 약 10 내지 약 50원자%로 하는 것을 포함하는, 금속계 기재상에 보호용 코팅재를 제공하는 방법에 관한 것이다.
제 2 양태에서, 본 발명은 (a) 알루미늄-풍부 혼합물을 금속계 기재에 도포하여 금속 결합 코팅 합금의 매트릭스중에 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 형성시키되, 상기 입자들중의 알루미늄의 양은 금속 결합 코팅 합금중의 알루미늄의 양보다 약 0.1 내지 약 40원자% 더 많게 하고, 상기 알루미늄-풍부 혼합물중의 알루미늄의 총량을 약 10 내지 약 50원자%로 하는 단계; 및 (b) 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 하나 이상의 코팅 층을 도포하는 단계를 포함하는, 보호용 코팅재를 금속계 기재상에 제공하는 방법에 관한 것이다.
알루미늄은 아래에 논의되는 바와 같이 알루미늄-풍부 층으로부터 초합금 기재내로 확산된다. 불연속 속성의 알루미늄-풍부 층은 취성화(embrittleness)를 막는다.
바람직한 양태에서, 실질적으로 모든 알루미늄-풍부 물질은 비산화물 입자를 포함한다. 게다가, 다수의 바람직한 양태에서, 알루미늄-풍부 층은 2개의 성분으로 형성된다. 성분(I)은 통상적으로 알루미늄 및 제 2 금속(예: 니켈)의 입자로 구성되지만, 성분(II)은 통상적으로 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co와 같은 금속 또는 선행 임의의 금속을 포함하는 혼합물이다)의 합금 입자들로 구성된다. 알루미늄-풍부 층은 플라즈마 분사 기법(예: 공기 플라즈마 분사 또는 진공 플라즈마 분사) 또는 고속 산소 연료(high velocity oxygen fuel; HVOF))에 의해 도포될 수 있다.
임의의 양태에서, 알루미늄-풍부 혼합물로 형성된 층은 도포된 후에 열처리되어 알루미늄을 초합금내로 확산시킨다. 게다가, 특정 양태에서, 통상의 금속 결합 층은 열 차단용 코팅재를 침착시키기 전에 알루미늄-풍부 층상에 도포된다. 다르게는, 전술한 열처리는 열 차단용 코팅재를 침착시킨 후에 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 (i) 금속계 기재 및 (ii) 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 포함하는 기재상의 알루미늄-함유 층을 포함하는 제품에 관한 것이다. 다수의 바람직한 양태에서, 제품은 알루미늄-함유 층상에 배치된 열 차단용 코팅재를 또한 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 알루미늄-함유 층은 알루미늄과 니켈 입자를 기초로 하는 성분과 통상의 MCrAlY 합금을 기초로 하는 성분의 혼합물로부터 형성될 수 있다. 게다가, 금속 결합 층은 알루미늄-함유 층과 열 차단용 코팅재 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태와 관련한 추가의 설명은 이하의 나머지 개시내용중에 제공되고 있다.
다양한 금속 또는 금속 합금이 본 발명의 기재로서 사용될 수 있다. 본원에 개시된 기재와 관련된 "금속계"라는 용어는 금속 또는 금속 합금으로 주로 형성되지만 임의의 비금속 성분(예: 세라믹), 준금속 상, 중간 상을 또한 포함할 수 있는 것을 지칭한다. 통상적으로, 기재는 약 1000 이하 또는 그 이상 1150℃까지의 작동 온도를 전형적으로 갖는 초합금을 포함하는 내열성 합금이다. 상기 내용은 참고로 본원에 인용되고 있는 미국 특허 제 5,399,313 호 및 제 4,116,723 호와 같은 다양한 참고문헌에 기재되어 있다. 니켈계 초합금의 예로는 상표명 인코넬(Inconel, 등록상표), 니모닉(Nimonic, 등록상표), 레네(Rene, 등록상표) 및 우디메트(Udimet, 등록상표)로 명명되어 있다. 상기 유형의 기재는 광범위하게 변할 수 있지만, 흔히 엔진 부품, 예컨대 터빈 블레이드(버킷, bucket), 터빈 노즐 가이드 베인 또는 연소기 라이너의 형태로 존재한다. 다른 예로서, 기재는 디젤 엔진의 피스톤 헤드이거나 또는 내열성 차단용 코팅재를 필요로 하는 임의의 다른 표면일 수 있다. 몇몇 예에서, 기재의 두께는 약 0.25cm 미만과 같이 아주 작을 수 있다. 대체적으로, 얇은 벽의 초합금 구성요소를 열 보호하는 것은 중요한 문제이다.
전술한 바와 같이, 알루미늄-풍부 혼합물은 기재에 도포된다. 기재 표면을 세정하고, 찌꺼기를 제거하고 표면을 거칠게 하도록 그릿 블라스팅(grit blasting) 등과 같은 통상의 전처리 단계는 알루미늄-풍부 혼합물을 침착시키기 전에 수행될 수 있다. 알루미늄-풍부 혼합물중의 알루미늄의 양은, 상기 층으로부터 초합금 기재 및 후속적으로 임의로 도포된 결합 코팅 층내로 확산시키기 위한 알루미늄의 양에 따라 일부 달라질 것이다. 이들 양은 또한 산화 분위기 및 고온으로 노출되는 동안 기재 및 결합 코팅 층으로부터의 알루미늄의 표출된 소실에 따라 달라질 것이다. 알루미늄의 근사치의 표출된 양은 일단 본 발명의 알루미늄-풍부 층의 부재하에서 선택된 시간 및 온도 계획하에서 기재 및 결합 코팅재 물질을 산화 분위기로 노출시킴으로써 측정될 수 있다. 이후에, 상기 물질의 미세구조는 에너지-분산 X선 검출기가 장착된 주사 전자현미경(SEM)과 같은 다양한 장치를 사용하여 검사될 수 있다. 이러한 장치는 결합 코팅재로부터 및 기재의 표면 영역으로부터의 알루미늄 손실을 정량화할 수 있다. 본원의 "표면 영역"은 결합 코팅재-기재 계면으로부터 기재내로 약 600μ 연장하는 영역으로 정의된다.
일반적으로, 알루미늄-풍부 층내의 알루미늄의 양은 기재 또는 인접한 결합 코팅 층으로부터의 알루미늄의 표출된 임의의 손실을 보상하기에는 충분하지만, 전술한 바와 같이 연속적이고 취성인 알루미늄-함유 층의 형성하지 못할 정도의 작은 양일 것이다. 원자%를 기준으로 하는 알루미늄 함량의 파라미터는 상기에 제공되었다. 중량%에 대해서, 혼합물중의 알루미늄의 양은 흔히 약 4 내지 약 32중량%이다. 바람직한 양태에서, 알루미늄의 양은 약 10 내지 약 20중량%이다. 임의의 특히 바람직한 양태에서, 알루미늄의 양은 약 12.5 내지 약 19중량%이다.
알루미늄-풍부 혼합물은 다양한 원료로부터 수득될 수 있다. 일반적으로, 알루미늄을 약 600℃ 이상과 같은 상승된 온도에서 인접한 표면 또는 층으로 방출시킬 수 있는 임의의 알루미늄-함유 물질은, 물질이 기재 물질 또는 후속적으로 도포되는 임의의 결합 코팅재를 형성하는 물질과 역으로 반응하지 않는 한 적합하다. 대부분의 양태에 적합한 알루미늄-방출 화합물의 비제한적인 예로는, 알루미늄 및 니켈을 기초로 하는 화합물(예: NiAl 및 Ni3Al); 알루미늄 및 티탄을 기초로 하는 화합물(예: TiAl 및 Ti3Al); 알루미늄 및 철을 기초로 하는 화합물(예: FeAl 및 Fe3Al); 알루미늄 및 코발트를 기초로 하는 화합물(예: CoAl); 알루미늄 및 지르코늄을 기초로 하는 화합물(예: Zr3Al)이 포함된다. 이러한 물질은 통상적으로 시판중이거나 별다른 어려움없이 제조될 수 있다.
몇몇 바람직한 양태에서, 알루미늄-풍부 혼합물은 2개 이상의 성분을 기초로 한다. 성분(I)은 전술한 바와 같은 알루미늄 및 제 2 금속을 기초로 하는 화합물일 수 있다. 일반적으로, 이런 성분에 대한 알루미늄의 양은 알루미늄과 제 2 금속의 총 원자를 기준으로 약 20 내지 약 55원자%이다. 상기 나열된 알루미늄-방출 화합물의 예에 있어서, 이 화합물은 약 8 내지 약 37중량%의 알루미늄에 해당하는 범위를 갖는다.
게다가, 바람직한 양태에서, 제 2 금속은 화합물 NiAl 또는 Ni3Al로 이루어진 니켈이다. NiAl 또는 Ni3Al의 경우, 바람직한 원자%-기준 범위로부터 중량%-기준 범위로 전환시키면 약 13 내지 약 31.5중량%의 알루미늄이 된다. 당해 분야의 숙련자는 이러한 화합물중의 원자 비율이 화학량론적 비율에 따라 다소 변할 수 있지만, 여전히 NiAl 또는 Ni3Al과 같이 명명된 식의 범위내에 존재한다.
2개 이상의 성분을 기초로 하는 양태에서, 성분(II)은 결합 코팅재에 사용되는 통상의 물질이다. 그의 예로는 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금이 포함된다. 이들 유형의 다수의 합금은 약 17.0 내지 23.0중량%의 크롬; 약 4.5 내지 12.5중량%의 알루미늄; 및 약 0.1 내지 1.2중량%의 이트리윰; 나머지는 M으로 이루어진 일반적인 조성물을 갖는다.
2성분 양태에서, 성분(I) 및 성분(II)의 상대 비율은 알루미늄의 고갈 및 보충과 관련하여 전술한 몇몇 요인에 따라 일부 달라질 것이다. 일반적으로, 성분(I)의 양은 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 1부피% 이상이다. 바람직한 양태에서, 성분(I)의 양은 약 5 내지 약 50부피%이지만, 특히 바람직한 양태에서, 성분(I)의 양은 약 15 내지 약 50부피%이다.
성분(I) 및 성분(II)이 각각의 성분에 대한 입자의 밀도가 고려되는 한 중량%로 표기되는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 성분(I)이 NiAl이면, 입자의 밀도는 약 5.8g/cm3이다. 성분(II)이 NiCrAlY(이는 68중량%의 Ni, 22중량%의 Cr, 9중량%의 Al 및 1중량%의 Y로 이루어진 공칭 조성을 가짐)이면, 입자의 밀도는 약 8.0g/cm3이다. 이러한 경우, 총 중량을 기준으로, 1부피%는 약 1중량%로 전환되고, 5 내지 50부피%는 약 4 내지 42중량%로 전환되고, 15 내지 50부피%는 약 11 내지 42중량%로 전환된다. 이러한 방식으로, 성분(I) 및 성분(II)의 기타 물질의 중량 수준은 그들의 부피 수준 및 밀도를 기준으로 계산된다.
알루미늄-풍부 층의 두께는 또한 다양한 인자, 예컨대 보호되는 기재의 유형; 후속적으로 도포되는 결합 코팅재의 유무; 및 알루미늄 함량의 요구량에 따라 달라질 것이다. 결합 코팅재가 후속적으로 도포되지 않는 경우, 알루미늄-풍부 층은 통상적으로 약 25 내지 약 400μ, 바람직하게는 약 100 내지 약 300μ의 두께를 가질 것이다. 결합 코팅재가 후속적으로 도포된다면, 알루미늄-풍부 층은 흔히 약 25 내지 약 300μ, 바람직하게는 약 50 내지 약 200μ의 두께를 가질 것이다.
알루미늄-풍부 혼합물은 다양한 기법에 의해 도포될 수 있다. 통상적으로, 플라즈마 분사 기법 또는 HVOF가 바람직하다. 플라즈마 분사 기법에서, 전기 아크는 전형적으로 다양한 기체(예: 질소, 아르곤, 헬륨 또는 수소)를 약 8000℃ 이상으로 이온화시키는데 사용된다. 상기 공정이 공기 분위기내에서 수행되는 경우, 공기 플라즈마 분사 또는 "APS"로 지칭된다. 기체는 고속으로 환으로부터 분출되어 특징적인 열 플럼(plume)을 생성시킨다. 분말 물질은 상기 플럼에 공급되고, 용융된 입자는 코팅되는 기재에 가속화된다. 플라즈마-형성 층은 통상적으로 매우 거친 표면을 가지며, 이는 후속적으로 도포되는 열 차단용 코팅재에 대한 접착력을 증가시킨다.
앞서 언급한 바와 같이, 알루미늄-풍부 물질의 입자는 서로 연속적으로 접촉되지 않는다. 대신에, 이들 별개의 입자들은 통상적으로 다른 금속계 물질 - 통상 결합 코팅재-유형의 물질 MCrAlY - 의 입자에 의해 서로 분리된다. 알루미늄-풍부 층의 일부가 인접하는 것으로 생각된다. "인접성(contiguity)"은 한 층의 입자의 연속적인 속성과 관련된 용어이다. 인접성은 본원에서 동일 상의 입자에 의해 공유되는 하나의 상중 총 계면 면적의 분율로서 정의된다.
일반적으로, 인접성은 알루미늄-풍부 혼합물중의 알루미늄-풍부 입자 사이의 평균 접촉 정도의 척도이다. 동일상의 입자에 의해 공유된 하나의 상중 총 계면 면적의 분율은 알루미늄-풍부 상의 분포가 완전히 분산된 구조로부터 완전히 연속된 구조로 변함에 따라 0 내지 100%의 범위를 갖는다. 몇몇 양태에서, 알루미늄-풍부 입자의 인접 분율(contiguity fraction)은 약 65% 미만이다. 달리 말하면, 상기 층중의 각각의 알루미늄-풍부 입자의 계면 면적의 약 65% 미만은 인접한 알루미늄-풍부 입자와 접촉된다. 이러한 층은 본 발명의 설명에 따라 "불연속한"이라는 용어로 언급되어 있다. 바람직한 양태에서, 알루미늄-풍부 입자의 인접 분율은 약 40% 미만이다. 특히 바람직하게는, 알루미늄-풍부 입자의 인접 분율은 약 25% 미만이다.
불연속 속성의 알루미늄-풍부 층은 알루미늄-풍부 물질의 연속 층에서 특징적으로 발생하는 취성을 억제한다. 2성분 알루미늄-풍부 층의 경우, 성분(I)의 알루미늄-풍부 입자는 성분(II)의 입자, 예컨대 MCrAlY 매트릭스에 의해 서로 분리된다.
몇몇 양태 및 특히 초합금 기재의 경우, 알루미늄-풍부 층은 침착된 후에 열 처리된다. 열 처리는 알루미늄을 기재내로 확산시키는 것을 촉진시킨다. 통상적으로 산소-부재 분위기하에서 수행되어 층의 산화를 막는다. 예를 들면, 열 처리가 진공하에서, 수소 분위기하에서 또는 불활성 기체 분위기하에서 수행된다.
열 처리를 위한 특정 조건은 다양한 요인들, 예컨대 알루미늄-풍부 층의 두께 및 특정 조성; 기재의 유형; 기재 및/또는 후속적으로 도포된 임의의 결합 코팅 층으로부터의 알루미늄의 예정된 손실; 제반 기재의 예정된 열 노출량; 기재 합금에 요구되는 강도; 및 경제적 고려에 따라 달라질 것이다. 일반적으로, 알루미늄-풍부 층은 통상적으로 약 15분 내지 약 16시간 동안 약 925 내지 약 1260℃의 온도에서 열처리된다. 몇몇 바람직한 양태에서, 열 처리는 약 1 내지 8시간 동안 약 980 내지 약 1150℃의 온도에서 수행된다. 아래에 기재되는 바와 같이, 열 처리는 달리 후반 단계, 예컨대 다양한 물질을 추가 층에 침착시킨 후에 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 금속 결합 층 또는 "결합 코팅재"는 알루미늄-풍부 층상에 도포될 수 있다. 결합 층은 후반 단계에 도포되는 열 차단용 코팅재와 코팅된 기재 사이의 접착력을 촉진시킨다. 결합 층은 또한 예컨대 일부가 위험적인 분위기에 노출될 수 있는 경우 기재에 대한 보호를 추가로 제공한다. 결합 코팅 층은 당해 분야에 공지되어 있으며, 예컨대 참고로 본원에 인용되어 있는 미국 특허 제 5,419,971 호 및 제 5,043,138 호에 기재되어 있다. 결합 코팅재는 통상적으로 약 50 내지 약 500μ, 바람직하게는 약 50 내지 약 375μ의 두께를 갖는다. 본 발명의 바람직한 결합 코팅재는 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co와 같은 다양한 금속 또는 이들 금속의 조합물이다)을 갖는다. 많은 경우, M은 니켈이 바람직하다.
결합 코팅재는 통상의 다양한 기법, 예컨대 플라즈마 분사법 또는 기타 열 분사 침착 방법(예: HVOF, 폭발 또는 와이어 분사); CVD(화학 증착법); 또는 플라즈마 분사법과 CVD법의 조합에 의해 도포될 수 있다. 때때로, 알루미늄-풍부 층을 도포하는데 사용되는 것과 동일한 침착 기법을 사용하는 것이 편리할 수 있다.
많은 경우, 플라즈마 분사 기법은 결합 층을 침착시키는데 바람직한 방법이다. 특정 비제한적인 예로는 저압 플라즈마 분사법 및 공기 플라즈마 분사법이 있다. 플라즈마 분사법에 관한 상세한 설명은 예컨대 본원에 참고로 인용되어 있는 문헌 "Kirk-Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Edition, Vol. 15, (1981) and Vol. 20(1982)"; "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Edition"; "Volume A6, VCH Publisher (1986)"; "Scientific American, H. Herman, September, 1988"; 및 미국 특허 제 5,384,200 호에서 개시되어 있다. 당해 분야의 숙련자는 관련된 다양한 공정에 대한 설명, 예컨대, 분사 거리, 분사 통과수의 선택, 기체 온도, 분말 공급 속도, 분말 입경 및 크기 분포, 침착 후 열 처리, 또는 침착 후 임의의 다른 유형의 처리에 쉽게 익숙해질 수 있다.
앞서 기술한 열 처리는 결합 코팅 층의 침착 후에 수행될 수 있다. 이런 열 처리는 앞선 열 처리와 교체되거나 추가 처리될 수 있다. 이런 열 처리의 조건은 앞서 기술된 것과 유사하다.
이어, 열 차단용 코팅재는 결합 코팅재상에 도포되거나, 또는 결합 코팅재가 사용되지 않는 경우에는 알루미늄-풍부 층상에 도포된다. 통상적으로, TBC는 전술한 바와 같이 지르코니아계이다. 본원에 사용한 바와 같이, "지르코니아계"라는 용어는 약 50% 이상의 지르코니아를 함유하는 세라믹 물질을 포함한다. 바람직한 양태에서, 지르코니아는 산화이트리윰, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화세륨, 산화스칸디윰, 또는 이들 임의의 물질의 혼합물과 같은 물질과 블렌딩시킴으로써 화학적으로 안정화된다. 특정 예에서, 지르코니아는 약 1 내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 3 내지 10중량%의 산화이트리윰(그들의 합쳐진 중량을 기준으로 함)과 블렌딩될 수 있다.
열 차단용 코팅재는 다양한 기법에 의해 도포될 수 있으며, 이들중 하나는 전자 빔 물리적 증착(electron beam physical vapor deposition; EB-PVD)이다. 몇몇 바람직한 양태에서, 열 차단용 코팅재는 전술한 프랄즈마-분사 기법에 의해 도포된다. 플라즈마 분사 시스템은, 코팅물의 두께 및 균일성을 조절이 우수하면서, 큰 부품을 코팅하는데 특히 적합하다. 일반적으로, 열 차단용 코팅재의 두께는 약 75 내지 약 2000μ이다. 가장 적절한 두께는 성분의 최종 용도에 따라 크게 달라진다.
열 차단용 코팅재가 도포된 후에, 열 처리는 앞선 열 처리에 추가로 또는 앞선 열 처리 대신에 수행될 수 있다. 이런 열 처리의 조건은 통상적으로 추가의 요인이 열 차단용 코팅재의 두께 및 조성과 같은 고려사항을 유념해야 하지만, 앞서 기재된 것과 유사하다. 바람직한 양태에서, 이런 단계에서 열 처리는 약 15분 내지 약 16시간 동안 약 980 내지 약 1210℃에서 수행될 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 특정 열 처리는 본 발명의 일부 양태에서 수행될 필요가 없다. 예를 들면, 터빈 엔진과 같은 구성요소는 결국에는 그의 제반 수명 기간 동안 약 750 내지 약 1150℃와 같은 상승된 온도에 노출된다. 이러한 열 노출은 종종 알루미늄-풍부 층으로부터 기재 및 인접한 임의의 결합 코팅재로의 알루미늄 확산을 촉진시키기에 충분하다. 제반 열 처리는 전술한 바와 같이 앞서 수행된 하나 이상의 열 처리에 대한 보충처리로서 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태가, (i) 금속계 기재, 및 (ii) 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 포함하는 기재상의 알루미늄-함량 층을 포함하는, 보호용 코팅재를 제공하는 금속 제품에 관한 것이라는 것을 상기 개시한 논의사항으로부터 자명하다.
많은 상황에서, 결합 코팅재 또는 열 차단용 코팅재 또는 둘다와 같은 코팅 층(성분(iii))은 전술한 바와 같은 알루미늄-함유 층상에 도포된다.
도포된 층(ii)내의 알루미늄의 양은 통상적으로 약 4 내지 약 32중량%이다. 바람직한 양태에서, 알루미늄의 양은 약 10 내지 약 20중량%이다. 몇몇 특히 바람직한 양태에서, 알루미늄의 양은 전술한 바와 같이 약 12.5 내지 약 19중량%이다. 층(ii)의 두께는 통상적으로 약 25 내지 약 400μ이다.
몇몇 양태에서, 금속 결합 층은 층(ii)과 열 차단용 코팅 층(iii) 사이에 배치된다. 결합 층은 통상적으로 전술한 바와 같이 식 MCrAlY의 합금을 포함한다.
아주 흔하게는, 금속계 기재는 니켈계 초합금과 같은 초합금이다. 이런 경우, 열 차단용 코팅재는 흔히 지르코니아계이다. 초합금은 예컨대 터빈 엔진의 성분일 수 있다. 알루미늄-풍부 층이 존재하면, TBC를 침착시키기 전에 도포된 임의의 결합 코팅재 및 기재 둘다에 중요한 알루미늄을 보충한다. 이런 보충은 상기 구성요소의 내산화성을 보강시킨다.
실시예
하기 실시예는 단지 예시적인 것이며, 청구된 본 발명의 범주에 대한 어떠한 유형의 제한도 고려되어서는 안된다.
본 실시예에서, 알루미늄-풍부 층을 우선 일련의 초합금 기재에 도포한다. 각각의 기재는 니켈계 합금으로부터 제조된 버튼(button)이며, 약 1인치(2.54cm)의 직경 및 약 0.125인치(3.18mm)의 두께를 갖는 레네(Rene, 등록상표) N-5이었다. 알루미늄-풍부 층의 침착 전, 쿠폰(coupon)을 이소프로필 알콜로 세정하고 그릿-블라스팅시켰다(grit-blasted).
알루미늄-풍부 층을 2개의 성분으로 형성시켰다. 성분(I)은 68.5중량%의 Ni 및 31.5중량%의 Al(즉, 50원자%의 Ni 및 50원자%의 알루미늄)의 공칭 조성을 갖는 NiAl이었다. 성분(II)은 68중량%의 Ni, 22중량%의 Cr, 9중량%의 Al 및 1중량%의 Y와 같은 공칭 조성을 갖는 NiCrAlY이었다. 성분(I) 및 성분(II)의 입경은 약 15 내지 약 44μ이었다.
샘플 A(본 발명의 범주내에 속함)에서, 성분(I) 대 성분(II)의 중량비는 20:80이었다. 샘플 B(본 발명의 범주내에 속함)에서, 성분(I) 대 성분(II)의 중량비는 40:60이었다. 샘플 C(대조용)에서, 성분(I) 대 성분(II)의 중량비는 0:100이었다. 달리 말하면, 대조용 샘플은 단지 NiCrAlY로만 이루어져 있다. 알루미늄-풍부 혼합물을 기재상에 기계적으로 예비혼합하고, 표준의 질소/수소 조건하 45kw의 플라즈마 분사 건(gun)을 사용하여 공기 플라즈마-분사시켰다. 약 45kw의 건 파워, 5인치(12.7cm)의 건과 기재과의 거리, 1185mm/초(2800in/분)의 건 속도 및 6파운드/시(2.72kg/시)의 파워 공급 속도의 조건을 사용하였다.
알루미늄-풍부 층의 평균 두께는 약 75 내지 약 175μ이었다. 각각의 샘플에서, 결합 코팅재를 공기 플라즈마 분사 시스템을 사용하여 알루미늄-풍부 층의 상부에 침착시켰다. 결합 코팅재의 조성은 상기 성분(II)과 동일하며, 즉 이는 NiCrAlY 물질로 제조되었다. 분사 조건은 알루미늄-풍부 혼합물을 도포하는데 사용한 것과 동일하였다.
도 1 및 2는 각각 샘플의 열 처리 전 샘플 A 및 B에 상응하는 코팅된 기재의 현미경 사진이다. 상기 현미경 사진을 제이스 악시오버트 메탈로그래프(Zeiss Axiovert Metallograph) 광학 현미경으로 촬영하였다. 각각의 사진에서 일반적으로 "섹션 1"로 지칭하는 상기 영역은 약 125μ(+ 또는 - 약 20μ)의 깊이를 갖고, 주로 NiCrAlY 및 공극을 포함한다. 각각의 사진에서 일반적으로 "섹션 2"로 지칭하는 상기 영역은 약 125μ(+ 또는 - 약 20μ)의 깊이를 갖고, 주로 NiCrAlY와 NiAl의 혼합물을 포함한다.
각각의 사진에서, 화살표에 의해 지적된 밝은 회색 영역은 NiAl의 입자를 표시한다. 이들 대부분의 입자들은 NiCrAlY로 표시된 "백색" 부분에 의해 확실히 둘러싸인다. 흑색 영역은 코팅재 구조내의 공극 또는 구멍을 나타낸다.
인접성을 다중 시험 라인을 사용하여 4개의 관점에서 전술한 문헌 "Quantitative Stereology"에 개략적으로 설명된 절차에 따라 측정하였다. 샘플 A에서, 인접 분율은 약 32 내지 약 42%이었다. 샘플 B에서, 인접 분율은 약 50 내지 약 56%이었다. 따라서, 각각의 경우, 알루미늄-풍부 입자는 불연속층으로 존재하였다.
표준 열 차단용 코팅재를 전술한 바와 같은 통상의 절차에 따라 불연속 층상에 도포하였다.
도 3 및 4는 본 발명을 기초로 하는 제품의 기재의 깊이 및 결합 코팅재의 깊이의 함수로서 알루미늄 함량의 플롯이다. 도 4는 4시간 동안 약 1080℃에서 제품상에서 진공 열 처리를 수행한 후의 데이터를 기초로 한다.
샘플 D는 샘플 A와 매우 유사하며, 동일한 플라즈마 분사 조건을 사용하는 동일한 방식으로 형성시키고(즉, 20:80중량비의 NiAl과 Ni의 동일한 알루미늄-풍부 층을 APS-침착시키고), 이후에 NiCrAlY 결합 코팅재를 APS-침착시켰다. 샘플 E는 샘플 B와 매우 유사하며, 동일한 분사 조건을 사용하는 동일한 방식으로 형성시키고(즉, 40:60중량비의 NiAl과 NiCrAlY의 동일한 알루미늄-풍부 층을 APS-침착시키고), 이후에 NiCrAlY 결합 코팅재를 APS-침착시켰다. 샘플 F는 샘플 C와 매우 유사하며, 즉 NiCrAlY만으로 이루어진 대조용이다.
상기 샘플에 있어서, 각각의 경우의 기재는 니켈계 합금, 레네(등록상표) N-5이었다. 기재중의 공칭 알루미늄 양은 19원자%이었다. 도면들중의 조성은 동일한 샘플의 상이한 영역으로부터 수득된 10개의 스폿-주사 프로파일의 평균을 나타낸다.
"분사되어 있는(as-sprayed)" 조건(즉, 열 처리하기 전)에서, NiCrAlY 결합 층의 알루미늄 함량은 기재의 합금보다 약간 높았지만, NiCrAlY 물질의 공칭 조성물로부터 기대되는 것보다 낮았다. 알루미늄 함량은 APS 동안 생성된 입자의 표면 산화로 인해 더욱 낮아졌다. 결합 코팅재중의 알루미늄 함량의 추가 감소가 아래의 기재와의 상호확산으로 인해 가능한 열 처리(도 4를 참고) 동안 발생하였다. 생성된 알루미늄-조성물의 프로파일은 기재의 합금과 비교하면 결합 코팅재의 알루미늄 함량에서 아주 근소한 차이를 나타냈다.
도 3에 도시된 바와 같이, NiCrAlY 결합 코팅재의 처음 5mil(약 125μ)에 20부피%의 NiAl을 첨가하면, 결합 코팅재의 알루미늄 함량이 약간 상승하였다. 열 처리한 후에도(도 4), 결합 코팅 층의 상기 부분은 기재보다 약 5원자% 이상의 알루미늄을 함유하였다. 과량의 알루미늄은 기재내로의 산화 또는 상호확산을 가능케한다.
샘플 E(40:60중량비의 NiAl과 NiCrAlY)의 경우, 알루미늄-비후화는 알루미늄 함량이 30원자% 만큼 높아지면서 더욱 현격해졌다. 샘플 D의 경우, 알루미늄 비후는 여전히 열처리 후에도 존재하며, NiCrAlY 결합 코팅재는 처음 5mil(약 125μ)에서 조밀화된다.
바람직한 몇몇 양태는 예시의 목적으로 본원에 개시되어 있다. 그러나, 선행의 설명은 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 다양한 변형, 개조 및 대안은 청구된 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않는 한 당해 분야의 숙련자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따르면, 열 차단용 코팅재를 기재상에 도포한 후에도 고온에서의 알루미늄의 함량을 종래보다 현저히 증가시키고 내산화성을 증가시킬 수 있다.

Claims (48)

  1. 알루미늄-풍부 혼합물을 금속계 기재에 도포하여 금속 결합 코팅 합금의 매트릭스중에 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 형성시키되, 상기 입자들중의 알루미늄의 양을 금속 결합 코팅 합금중의 알루미늄의 양보다 약 0.1 내지 약 40원자% 더 많게 하고, 상기 알루미늄-풍부 혼합물중의 알루미늄의 총량을 약 10 내지 약 50원자%로 하는 것을 포함하는, 금속계 기재상에 보호용 코팅재를 제공하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 혼합물이 제 1 성분의 입자(성분 I) 및 제 2 성분의 입자(성분 II)를 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    성분(I)이 알루미늄 및 제 2 금속의 입자를 포함하고, 성분(II)이 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금의 입자를 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    성분(I)의 제 2 금속이 니켈인 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    성분(I)의 양이 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 1부피% 이상인 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    성분(I)의 양이 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 5 내지 약 50부피%인 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    성분(I)의 양이 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 15 내지 약 50부피%인 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 입자의 불연속 층이 약 65% 미만의 인접 분율(contiguity fraction; 동일 상의 입자에 의해 공유되는 하나의 상중 총 계면 면적의 분율로서 정의됨)을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 층이 약 25 내지 약 400μ의 두께를 갖는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 혼합물을 플라즈마 분사 기법에 의해 도포하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 열 처리하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열 처리가 약 925 내지 약 1260℃에서 약 15분 내지 약 16시간 동안 수행되는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    금속 결합 층을 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 도포하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    금속 결합 층이 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금의 입자를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    금속 결합 층이 약 50 내지 약 500μ의 두께를 갖는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    금속 결합 층을 플라즈마 분사법에 의해 도포하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    금속계 기재가 니켈계 초합금인 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    열 차단용 코팅재를 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 도포하는 방법.
  19. (i) 금속계 기재 및 (ii) 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 포함하는 기재상의 알루미늄-함유 층을 포함하는 제품.
  20. 제 19 항에 있어서,
    알루미늄-함유 층(ii) 상의 열 차단용 코팅재를 추가로 포함하는 제품.
  21. 제 19 항에 있어서,
    층(ii)중의 알루미늄의 양이 약 4 내지 약 32중량%인 제품.
  22. 제 19 항에 있어서,
    층(ii)의 알루미늄-풍부 입자가 알루미늄 및 니켈을 포함하는 제품.
  23. 제 19 항에 있어서,
    도포된 층(ii)의 두께가 약 25 내지 약 400μ인 제품.
  24. 제 19 항에 있어서,
    알루미늄-함유 층(ii)이 제 1 성분의 입자(성분 I) 및 제 2 성분의 입자(성분 II)를 포함하는 제품.
  25. 제 24 항에 있어서,
    성분(I)이 알루미늄 및 제 2 금속의 입자를 포함하고, 성분(II)이 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금의 입자를 포함하는 제품.
  26. 제 20 항에 있어서,
    금속 결합 층이 층(ii)과 열 차단용 코팅재 사이에 배치된 제품.
  27. 제 26 항에 있어서,
    결합 층이 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금의 입자를 포함하는 제품.
  28. 제 19 항에 있어서,
    금속계 기재가 초합금인 제품.
  29. 제 28 항에 있어서,
    초합금이 니켈계인 제품.
  30. 제 20 항에 있어서,
    열 차단용 코팅재가 지르코니아계인 제품.
  31. (a) 알루미늄-풍부 혼합물을 금속계 기재에 도포하여 금속 결합 코팅 합금의 매트릭스중에 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 형성시키되, 상기 입자들중의 알루미늄의 양을 금속 결합 코팅 합금중의 알루미늄의 양보다 약 0.1 내지 약 40원자% 더 많게 하고, 상기 알루미늄-풍부 혼합물중의 알루미늄의 총량을 약 10 내지 약 50원자%로 하는 단계; 및 이어서 (b) 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 하나 이상의 코팅 층을 도포하는 단계를 포함하는, 금속계 기재상에 보호용 코팅재를 제공하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 혼합물이 제 1 성분의 입자(성분 I) 및 제 2 성분의 입자(성분 II)를 포함하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    성분(I)이 알루미늄 및 제 2 금속의 입자를 포함하고, 성분(II)이 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금의 입자를 포함하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    성분(I)의 제 2 금속이 니켈인 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    성분(I)의 양이 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 1부피% 이상인 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    성분(I)의 양이 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 5 내지 약 50부피%인 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    성분(I)의 양이 성분(I)과 성분(II)의 총 부피를 기준으로 약 15 내지 약 50부피%인 방법.
  38. 제 31 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 입자의 불연속 층이 약 65% 미만의 인접 분율을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 31 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 층이 약 25 내지 약 400μ의 두께를 갖는 방법.
  40. 제 31 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 혼합물을 플라즈마 분사 기법에 의해 도포하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    알루미늄-풍부 입자의 불연속 층을 열 처리하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 열 처리가 약 925 내지 약 1260℃에서 약 15분 내지 약 16시간 동안 수행되는 방법.
  43. 제 31 항에 있어서,
    금속 결합 층을 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 도포하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    금속 결합 층이 식 MCrAlY(여기서, M은 Fe, Ni, Co 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다)의 합금의 입자를 포함하는 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    금속 결합 층이 약 50 내지 약 500μ의 두께를 갖는 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    금속 결합 층을 플라즈마 분사법에 의해 도포하는 방법.
  47. 제 31 항에 있어서,
    금속 결합 층이 니켈계 초합금인 방법.
  48. 제 31 항에 있어서,
    열 차단용 코팅재를 알루미늄-풍부 입자의 불연속 층상에 도포하는 방법.
KR1020000056743A 1999-09-28 2000-09-27 금속계 기재상에 보호 코팅을 제공하는 방법 및 금속계 기재상에 보호 코팅을 갖는 제품 KR100830648B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/407,496 1999-09-28
US09/407,496 US6372299B1 (en) 1999-09-28 1999-09-28 Method for improving the oxidation-resistance of metal substrates coated with thermal barrier coatings
US9/407,496 1999-09-28

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070090270A Division KR20070096997A (ko) 1999-09-28 2007-09-06 금속계 기재상에 보호 코팅을 제공하는 방법 및 금속계기재상에 보호 코팅을 갖는 제품

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010030511A true KR20010030511A (ko) 2001-04-16
KR100830648B1 KR100830648B1 (ko) 2008-05-20

Family

ID=23612330

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000056743A KR100830648B1 (ko) 1999-09-28 2000-09-27 금속계 기재상에 보호 코팅을 제공하는 방법 및 금속계 기재상에 보호 코팅을 갖는 제품
KR1020070090270A KR20070096997A (ko) 1999-09-28 2007-09-06 금속계 기재상에 보호 코팅을 제공하는 방법 및 금속계기재상에 보호 코팅을 갖는 제품

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070090270A KR20070096997A (ko) 1999-09-28 2007-09-06 금속계 기재상에 보호 코팅을 제공하는 방법 및 금속계기재상에 보호 코팅을 갖는 제품

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6372299B1 (ko)
EP (1) EP1088910A1 (ko)
JP (1) JP2001152310A (ko)
KR (2) KR100830648B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100794295B1 (ko) * 2004-02-13 2008-01-14 고경현 다공성 코팅 부재 및 저온 분사법을 이용한 그의 제조 방법
KR101156135B1 (ko) * 2009-04-28 2012-06-20 한양대학교 산학협력단 우수한 내산화막을 갖춘 내열 초합금 및 그 제조방법

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6372299B1 (en) * 1999-09-28 2002-04-16 General Electric Company Method for improving the oxidation-resistance of metal substrates coated with thermal barrier coatings
DE10029810A1 (de) * 2000-06-16 2001-12-20 Mahle Gmbh Kolben für Dieselmotoren
US6475289B2 (en) * 2000-12-19 2002-11-05 Howmet Research Corporation Cleaning of internal passages of airfoils
US7128804B2 (en) * 2000-12-29 2006-10-31 Lam Research Corporation Corrosion resistant component of semiconductor processing equipment and method of manufacture thereof
US6635362B2 (en) * 2001-02-16 2003-10-21 Xiaoci Maggie Zheng High temperature coatings for gas turbines
EP1260612A1 (en) * 2001-05-25 2002-11-27 ALSTOM (Switzerland) Ltd A bond or overlay MCrAIY-coating
KR100847082B1 (ko) 2002-10-31 2008-07-18 토소가부시키가이샤 도상돌기 수식부품 및 그 제조방법과 이를 이용한 장치
US6921582B2 (en) * 2002-12-23 2005-07-26 General Electric Company Oxidation-resistant coatings bonded to metal substrates, and related articles and processes
US6887529B2 (en) * 2003-04-02 2005-05-03 General Electric Company Method of applying environmental and bond coatings to turbine flowpath parts
US7449241B2 (en) * 2003-08-04 2008-11-11 General Electric Company Organic coating compositions for aluminizing metal substrates, and related methods and articles
US7270852B2 (en) * 2003-08-04 2007-09-18 General Electric Company Aluminizing slurry compositions free of hexavalent chromium, and related methods and articles
US7332024B2 (en) * 2004-04-29 2008-02-19 General Electric Company Aluminizing composition and method for application within internal passages
EP1707650A1 (de) * 2005-03-31 2006-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Matrix und Schichtsystem
GB0515276D0 (en) * 2005-07-26 2005-08-31 Accentus Plc Catalyst
US7838070B2 (en) * 2005-07-28 2010-11-23 General Electric Company Method of coating gas turbine components
KR100946196B1 (ko) * 2005-08-17 2010-03-08 아주대학교산학협력단 분무 코팅에 의한 금속표면 개질방법 및 이에 의하여 제조되는 금속
DE102005062225B3 (de) * 2005-12-21 2007-06-21 Siemens Ag Legierungsprodukt vom MCrAIX-Typ und Verfahren zur Herstellung einer Schicht aus diesem Legierungsprodukt
US20070248457A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 General Electric Company Rub coating for gas turbine engine compressors
US8021491B2 (en) * 2006-12-07 2011-09-20 Lawrence Bernard Kool Method for selectively removing coatings from metal substrates
US20080202552A1 (en) * 2006-12-07 2008-08-28 Lawrence Bernard Kool Method for selectively removing coatings from metal substrates
WO2009053992A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 The Secretary, Department Of Atomic Energy, Govt. Of India, A process for producing body centered cubic (b2) nickel aluminide (nial) coating of controlled thickness on nickel-base alloy surfaces
EP2088224A1 (de) * 2008-01-10 2009-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer rauen Schicht und ein Schichtsystem
US8227078B2 (en) * 2008-02-11 2012-07-24 General Electric Company Anti-fouling coatings for combustion system components exposed to slag, ash and/or char
US8661653B2 (en) * 2010-07-28 2014-03-04 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Methods of making Z-shielding
EP2524973A1 (de) * 2011-05-18 2012-11-21 Sulzer Metco AG Lichtbogenspritzverfahren zum Herstellen einer dichten Schicht
US8802190B2 (en) * 2011-07-11 2014-08-12 Honda Motor Co., Ltd. Weldable corrosion resistant coating for steel and method of manufacture
JP6367567B2 (ja) * 2014-01-31 2018-08-01 吉川工業株式会社 耐食性溶射皮膜、その形成方法およびその形成用溶射装置
WO2015137396A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 シャープ株式会社 光拡散部材、光拡散部材作製用母材、これを用いた表示装置、および光拡散部材の製造方法
RU2700848C2 (ru) 2014-05-15 2019-09-23 Нуово Пиньоне СРЛ Способ изготовления компонента турбомашины, компонент турбомашины и турбомашина
US10578014B2 (en) * 2015-11-20 2020-03-03 Tenneco Inc. Combustion engine components with dynamic thermal insulation coating and method of making and using such a coating

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2029320A5 (en) 1969-01-24 1970-10-16 Comp Generale Electricite Depositing adherent metal coatings on a - ceramic, glass or metal substrate
US4005989A (en) * 1976-01-13 1977-02-01 United Technologies Corporation Coated superalloy article
US4546051A (en) 1982-07-08 1985-10-08 Nisshin Steel Co., Ltd. Aluminum coated steel sheet and process for producing the same
SE453265B (sv) 1983-02-14 1988-01-25 Vni Instrument Inst Skerverktyg med slitbestendig beleggning samt forfarande for framstellning av detta
JPS61281863A (ja) 1985-06-06 1986-12-12 Toyota Motor Corp セラミツク溶射部材
US5236745A (en) * 1991-09-13 1993-08-17 General Electric Company Method for increasing the cyclic spallation life of a thermal barrier coating
AU3323193A (en) 1991-12-24 1993-07-28 Detroit Diesel Corporation Thermal barrier coating and method of depositing the same on combustion chamber component surfaces
DE69603183T2 (de) * 1995-04-27 2000-03-23 Siemens Ag Metallisches bauelement mit hochtemperatur schutzbeschichtung und verfahren zum beschichten eines bauelementes
DE19615012A1 (de) 1995-08-16 1997-02-20 Siemens Ag Erzeugnis zur Führung eines heißen, oxidierenden Gases
US5939204A (en) 1995-08-16 1999-08-17 Siemens Aktiengesellschaft Article for transporting a hot, oxidizing gas
JP2983454B2 (ja) * 1995-08-31 1999-11-29 株式会社東芝 耐高温用溶射被覆部材及びその製造方法
JPH09157866A (ja) * 1995-11-30 1997-06-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 耐食・耐酸化コーティング膜
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
EP1260610A3 (de) 1997-07-31 2003-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperaturbestaendiges Bauteil
US6096381A (en) * 1997-10-27 2000-08-01 General Electric Company Process for densifying and promoting inter-particle bonding of a bond coat for a thermal barrier coating
US5863668A (en) * 1997-10-29 1999-01-26 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Controlled thermal expansion coat for thermal barrier coatings
US6136453A (en) * 1998-11-24 2000-10-24 General Electric Company Roughened bond coat for a thermal barrier coating system and method for producing
US6372299B1 (en) * 1999-09-28 2002-04-16 General Electric Company Method for improving the oxidation-resistance of metal substrates coated with thermal barrier coatings

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100794295B1 (ko) * 2004-02-13 2008-01-14 고경현 다공성 코팅 부재 및 저온 분사법을 이용한 그의 제조 방법
KR101156135B1 (ko) * 2009-04-28 2012-06-20 한양대학교 산학협력단 우수한 내산화막을 갖춘 내열 초합금 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070096997A (ko) 2007-10-02
US6562483B2 (en) 2003-05-13
US20020090527A1 (en) 2002-07-11
JP2001152310A (ja) 2001-06-05
US6372299B1 (en) 2002-04-16
KR100830648B1 (ko) 2008-05-20
EP1088910A1 (en) 2001-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100830648B1 (ko) 금속계 기재상에 보호 코팅을 제공하는 방법 및 금속계 기재상에 보호 코팅을 갖는 제품
Rhys-Jones Coatings for blade and vane applications in gas turbines
US6440496B1 (en) Method of forming a diffusion aluminide coating
JP3579267B2 (ja) 遮熱コーティング系用ボンディングコートの緻密化及び粒子間結合の促進方法
JP4111555B2 (ja) 中間相のボンドコート付きサーマルバリアコーティングを形成した物品及びこの物品にサーマルバリアコーティングを形成する方法
US5817372A (en) Process for depositing a bond coat for a thermal barrier coating system
US6306515B1 (en) Thermal barrier and overlay coating systems comprising composite metal/metal oxide bond coating layers
US5891267A (en) Thermal barrier coating system and method therefor
US7172820B2 (en) Strengthened bond coats for thermal barrier coatings
US7285337B2 (en) Heat-resistant nickel-alloy composite excellent in high-temperature oxidation resistance
EP1076727B1 (en) Multilayer bond coat for a thermal barrier coating system and process therefor
JP2991991B2 (ja) 耐高温環境用溶射被覆部材およびその製造方法
WO2012053517A1 (ja) 耐熱ボンドコート層を設けたＮｉ基超合金部材
CN111194359A (zh) 超级合金溅射靶
CA2205052C (en) Method of producing reactive element modified-aluminide diffusion coatings
JP2004285423A (ja) 耐食性および耐熱性に優れる熱遮蔽皮膜被覆材並びにその製造方法
US6620518B2 (en) Vapor phase co-deposition coating for superalloy applications
C Patnaik Intermetallic coatings for high temperature applications-a review
JPS642186B2 (ko)
Wellman et al. Pulsed electron beam treatment of MCrAlY bondcoats for EB PVD TBC systems part 2 of 2: Cyclic oxidation of the coatings
Rabieifar A Comprehensive Review of Thermal Barrier Coatings Microstructure with Different Platinum-Modified Aluminide Bond Coats
JP3338734B2 (ja) 耐溶融金属用部材およびその製造方法
Strakov et al. Advanced chemical vapor aluminizing technology: co-deposition process and doped aluminized coatings
KR960010165B1 (ko) 니켈기 초합금의 알루미나이드-이트륨 복합코팅층 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110728

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140514

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150212

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160308

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170202

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180207

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190221

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200310

Year of fee payment: 13