NL193727C - Bekleding op basis van metaal en werkwijze voor het vormen van een metaalbekleding op een substraat. - Google Patents
Bekleding op basis van metaal en werkwijze voor het vormen van een metaalbekleding op een substraat. Download PDFInfo
- Publication number
- NL193727C NL193727C NL8502724A NL8502724A NL193727C NL 193727 C NL193727 C NL 193727C NL 8502724 A NL8502724 A NL 8502724A NL 8502724 A NL8502724 A NL 8502724A NL 193727 C NL193727 C NL 193727C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- particles
- coating
- metal
- matrix
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 7
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract description 3
- 229910003266 NiCo Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002441 CoNi Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019988 mead Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 up to 10% by weight) Chemical compound 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
- C25D15/02—Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials
-
- 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
- Y10T428/12028—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
- Y10T428/12063—Nonparticulate metal component
- Y10T428/12097—Nonparticulate component encloses 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
- Y10T428/12486—Laterally noncoextensive components [e.g., embedded, etc.]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
1 193727
Bekleding op basis van metaal en werkwijze voor het vormen van een metaalbekleding op een substraat
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een bekleding gevormd door middel van galvanotechniek op 5 een substraat van een metaalmatrix Mn, waarbij Ni, Co en/of Fe voorstelt, welke matrix metaaldeeltjes bevat.
Een dergelijke bekleding is bekend uit NL-A-7812367. Dit document beschrijft een werkwijze voor het bekleden van een voorwerp met een laag metaal die deeltjes bevat. Meer in het bijzonder betreft dit document het toepassen van een trommel voor deze werkwijze. Als voorbeelden van de metaallaag worden 10 nikkel, ijzer en kobalt genoemd. Als voorbeelden van de deeltjes die zich in de metaallaag bevinden, worden diamantdeeltjes en chroomcarbidedeeltjes genoemd.
Het nadeel van deze bekleding is dat niet voldoende goede eigenschappen worden verkregen en tegelijkertijd de kosten laag worden gehouden.
De uitvinding heeft betrekking op beschermende metaalbekledingen die geschikt zijn voor het bescher-15 men van substraten, die worden toegepast of bedreven onder ongunstige omstandigheden, waarbij een verbeterde bestandheid tegen oxidatie, corrosie en/of erosie wordt verschaft. Dergelijke bekledingen kunnen voor diverse doeleinden worden toegepast, maar zijn in het bijzonder waardevol voor de bescherming van stromingsprofielcomponenten, die aan hoge temperaturen worden blootgesteld, zoals rotorschoepen en statorschoepen van gasturbines. Dergelijke bekledingen worden toegepast om voor de onderdelen 20 materialen te kunnen toepassen bij de keuze waarvan meer rekening wordt gehouden met hun structuur-eigenschappen en minder rekening wordt gehouden met hun bestandheid tegen corrosie en dergelijke. Voorbeelden van dergelijke materialen zijn de zogenaamde superlegeringen en in het bijzonder gericht gestolde en monokristallijne componenten.
De hierboven beschreven nadelen volgens de stand der techniek worden ondervangen met de uitvinding 25 zoals beschreven in de aanhef, gekenmerkt doordat de metaaldeeltjes CrAIM2 deeltjes zijn, waarbij M2, Y,
Si, Ti en/of een zeldzaam aardmetaal voorstelt.
Voorbeelden van inrichtingen en werkwijzen die kunnen worden toegepast bij galvanotechniek worden beschreven in het hiervoor genoemde NL-A-7812367 en de overeenkomstige Britse octrooiaanvrage UK-A-1.218.179. Voorts worden voorbeelden van werkwijzen en inrichtingen beschreven in UK-A-1.329.081 30 en UK-A-1.347.184. Bij voorkeur worden de in UK-A-2.014.189 beschreven inrichtingen en werkwijzen toegepast.
De deeltjes kunnen eveneens Hf, Ta, Nb, Mn en/of Pt bevatten.
Door middel van galvanotechniek kan een bekleding worden gevormd waarin deeltjes die de ene fase vormen, gedispergeerd worden in een matrix, die de tweede fase vormt, en een dergelijke bekleding heeft 35 zeer gewenste eigenschappen en oppervlak-afwerking. De samengestelde bekledingen kunnen tegenover de bekledingen worden gesteld die volgens spuittechnieken worden gevormd.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vormen van een bekleding op een substraat, waarbij men een metaalmatrix M-,, waarbij M1p Ni, Co en/of Fe voorstelt, door middel van galvanotechniek doet neerslaan uit een bad dat metaaldeeltjes bevat, teneinde de deeltjes met de matrix neer te slaan, 40 gekenmerkt doordat de metaaldeeltjes CrAIM2-deeltjes zijn, waarbij M2 Y, Si, Ti en/of een zeldzaam aardmetaal voorstelt en dat men de neergeslagen bekleding aan een hittebehandeling onderwerpt om een onderlinge diffusie van de bestanddelen van de matrix en de metaaldeeltjes te verkrijgen.
Het effect van de hittebehandeling is het teweeg brengen van diffusie tussen de matrix en de deeltjes zodat de matrix van M1 ook een zekere hoeveelheid Cr, Al en M2 bevat, terwijl de deeltjes ook een zekere 45 hoeveelheid M, bevatten. Voor een aantal toepassingen is het mogelijk de bekleding volgens een ”hot isostatic pressing” cyclus (HIP) te behandelen om eventuele sporen van poreusheid in de bekleding te verwijderen. Wanneer de matrix M1 Ni is, kan de bekleding en natuurlijk het substraat daarvoor een HIP-cyclus van 2 uur bij 1120°C in argon bij 140 MPa worden gegeven.
Gevonden werd, dat werkelijk voortreffelijke resultaten worden verkregen door de nauwkeurige regeling 50 van de deeltjesgrootte-verdeling. Zo werd gevonden dat voor de beste resultaten deeltjes met een grootte van meer dan ongeveer 15 pm in de neergeslagen bekleding moeten worden vermeden, voor zover dit haalbaar is, en derhalve verdient het de voorkeur, dat ten minste 99% van de mede in de bekleding neergeslagen deeltjes een grootte van minder dan 25 pm bezitten. Een aanvullende of alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm behelst, dat ten minste 97% van de mede afgezette deeltjes een grootte van 55 minder dan 15 pm bezitten. Een verdere aanvulling of alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm behelst, dat ten minste 84% van de mede neergeslagen deeltjes een grootte van minder dan 10,5 pm bezitten. Tot bijzondere voorkeur verdienende verdelingen behoren: meer dan 95 gew.% deeltjes met een grootte tussen 193727 2 3,0 en 13,6 μιτι, meer dan 75% tussen 3,9 en 10,5 μη en meer dan 65% tussen 5,0 en 10,5 μη, waarbij deze grenzen individueel of cumulatief toepasbaar zijn en afzonderlijk of in combinatie toepasbaar zijn met een of meer van de onmiddellijk hieraan voorafgaande voorkeursuitvoeringsvormen voor de hoeveelheden kleiner dan 25 pm, 15 pm respectievelijk 10,5 pm. Voor de meeste omstandigheden van gelijktijdig 5 neerslaan zullen deze grenzen in het neergeslagen materiaal worden bereikt door toepassing van dezelfde grenzen op de deeltjesgrootte-verdeling van de deeltjes in het bad, maar wanneer dit het geval is, moet er voor worden gezorgd dat doelmatige middelen worden toegepast om een gelijkmatige verdeling van de deeltjes in het gehele bad te verzekeren.
Zoals boven reeds is vermeld wordt de bekleding bij voorkeur aan een hltte-behandeling onderworpen 10 om onderlinge diffusie tussen de bestanddelen van de matrix en de deeltjes te verkrijgen. Hoewel diffussie van meer dan een van de bestanddelen bijdraagt aan de voortreffelijke eigenschappen van de bekledingen volgens de uitvinding, wordt verondersteld dat diffusie van Al van de deeltjes in de matrix bijzonder waardevol is aangezien de beschikbaarheid van Al bij het oppervlak van de bekleding zal leiden tot de vorming van aluminiumoxiden aan het oppervlak wanneer de beklede component in bedrijf is en het is 15 bekend dat aluminiumoxiden een voortreffelijke bestandheid tegen erosie en corrosie verschaffen onder ongunstige omstandigheden, zoals de omstandigheden waaronder bladen en vinnen van gasturbines worden bedreven. De temperatuur en de duur van de warmte-behandeling worden bij voorkeur zodanig gekozen, dat een minimale hoeveelheid van 3 gew.% Al in de matrixfase van de bekleding wordt verkregen en hoge Al-waarden kunnen gunstig zijn tot waarden die de maximale hoeveelheid Al, die oplosbaar in de 20 matrixfase is (verondersteld wordt ongeveer 4,2 gew.% Al in Co), benaderen.
Voor het verkrijgen van een doelmatige diffusie ligt de laagste effectieve temperatuur waarschijnlijk bij 700°C, maar om een snelle diffusie te verkrijgen verdienen hoge temperaturen de voorkeur, waarbij een geschikt gebied ligt tussen 1050 en 1150°C, in het bijzonder tussen 1100 en 1140°C, waarbij de noodzakelijke periode tussen 1/2 en 2 1/2 uren ligt. Zeer goede resultaten worden bereikt bij 1-2 uren bij 1100°C 25 onder verminderde druk, maar langere tijden kunnen in sommige gevallen voordelig zijn, in het bijzonder wanneer lagere temperaturen worden toegepast.
De verhoudingen van de bestanddelen van de deeltjes kunnen binnen ruime grenzen variëren, maar de verhoudingen van Cr en Al liggen bij voorkeur tussen 80/20 en 50/50, terwijl het gehalte aan M2 in de deeltjes aanzienlijk kleiner zal zijn dan dat van de andere twee bestanddelen, bij voorkeur kleiner dan 2,5 30 gew.%, in het bijzonder kleiner dan 2,0 gew.%. Bijzondere voorkeur verdient 61,0% Cr-37,3 gew.% AI-1,7 gew.% Y. Hoewel CoCrAIY bekledingen voor vele toepassingen geschikt zijn, bijvoorbeeld voor motoren van luchtvaartuigen, kunnen de bekledingen van NiCoCrAIY en CoNiCrAIY hiervoor voor deze en andere toepassingen de voorkeur verdienen. Voor krachtcentrales in de scheepvaart en industrie bekledingen met hoge percentages chroom (bijv. tot 40 gew.%) en met silicium (bijv. tot 10 gew.%), platina (bijv. tot 10 35 gew.%) en hafnium (bijv. tot 5 gew.%) vereist zijn.
Het zal duidelijk zijn, dat de voorkeursaspecten van de uitvinding op diverse manieren gekarakteriseerd kunnen worden. Zo kan volgens een aspect (waarbij men zich moet realiseren dat de uitvinding vele bredere aspecten heeft) de uitvinding worden gezien in een substraat, dat een deklaagbekleding van MnCrAIM2 heeft (waarin M, Co, Ni of NiCo Is en M2 Y, Si en/of Ti maar bij voorkeur Y is), waarbij deze 40 deklaagbekleding is aangebracht door middel van galvanotechniek van een matrix van M1 en deeltjes van CrAIM2, waarbij in de neergeslagen toestand meer dan 97 gew.% van de deeltjes kleiner dan 15 pm is, waarbij de bekleding een hitte-behandeling heeft ondergaan om een minimale hoeveelheid van 3 gew.% Al in de matrix te verkrijgen.
De uitvinding kan op diverse wijzen worden uitgevoerd, waarvan thans slechts drie voorbeelden worden 45 gegeven.
Staven van MarM002 werden bekleed met de in UK-A-2.014.189 beschreven technieken en apparatuur.
In voorbeeld I bevatte het bad een CoNi-bekledingsoplossing en de deeltjes waren van CrAIY, dat 60 gew.dln Cr op 40 gew.dln Al en 1,7 gew.% Y met een deeltjesgrootte-verdeling, zowel in het bad als in de neergeslagen bekleding, volgens kolom I van de volgende tabel bevatten.
3 193727
TABEL
Bekleding I II III
5 Gebied van de deeltjesgrootte in cm gew.% gew. gew.%
Van 118,4 tot 54,9 pm 000 54,9 33,7 0,2 0 0 33.7 23,7 2,9 0,3 0,1 10 23,7 17,7 5,9 1,3 0,7 17.7 13,6 14,8 4,3 2,9 13,6 10,5 20,2 17,7 11,7 10,5 8,2 18,1 38,1 30,5 8,2 6,4 12,4 18,3 21,1 15 6,4 5,0 7,8 12,3 18,0 5.0 3,9 7,5 8,2 9,8 3,9 3,0 0,2 0,1 5,1 3.0 2,4 0 0 0,1 2,4 1,9 0 20 -—--
Na het bekleden werd de staaf met de samengestelde deklaagbekleding erop aan een hitte-behandeling van 1 uur bij 1100°C onder verminderde druk onderworpen.
Een microafbeelding (met een oorspronkelijke vergroting van 400) van de bekleding na de hitte-25 behandeling wordt weergegeven in figuur 1. De bekleding omvat een matrix van CoNi waarin hoeveelheden Cr, Al en Y gediffundeerd zijn en deeltjes, waarin hoeveelheden Co en Ni gediffundeerd zijn. De matrix bevat ongeveer 20% Cr en ongeveer 4% Al. De bekleding heeft goede eigenschappen.
In voorbeeld II bevatte het bad een Co-bekledingsoplossing en de deeltjes waren van CrAIY, dat 50 gew.dln Co op 50 gew.dln Al bevatte, en 1,7 gew.% Y met een deeltjesgrootte-verdeling, zowel in het bad 30 als in de afgezette bekleding, zoals gegeven in kolom II van de bovenstaande tabel. De staaf werd evenals in voorbeeld II aan een hitte-behandeling onderworpen en een microafbeelding van de bekleding na de hitte-behandeling wordt weergegeven in figuur 2. De bekleding heeft goede eigenschappen. Bij een proef bleek de bekleding meer dan 600 uren intact te blijven in vergelijking met een gewoonlijk toegepaste aluminium-bekleding, die slechts 200 uren intact bleef.
35 In voorbeeld III bevatte het bad een Co-bekledingsoplossing en de deeltjes waren van CrAIY, dat 60 gew.dln Cr op 40 gew.dln Al bevatte en 1,7 gew.% Y met een deeltjesgrootte-verdeling, zowel in het bad als in de afgezette bekleding, zoals wordt weergegeven in kolom III van de bovenstaande tabel. De staaf werd evenals in de voorbeelden I en II aan een hitte-behandeling onderworpen en een micro-afbeelding van de bekleding wordt gegeven in figuur 3. Gevonden werd, dat hoewel de eigenschappen van de bekledingen 40 van de voorbeelden I en II goed zijn, de bekledingen volgens voorbeeld III voortreffelijk zijn. De bekleding is zeer dicht, hechtend en glad en bezit een fijne microstructuur met een gelijkmatige verdeling van de deeltjes en geen zwakke zones, zoals duidelijk blijkt uit figuur 3.
Aanzienlijke hoeveelheden Al (alsmede een zekere hoeveelheid Cr en Y) zijn uit de deeltjes in de Co-matrix gediffundeerd en Co is in deeltjes gediffundeerd, zodat de bekleding bestaat uit twee-fasen-45 legering, waarbij de matrixfase kobalt, chroom, aluminium en yttrium bevat en de deeltjes dezelfde bestanddelen maar in andere verhoudingen bevatten. Na oxidatie bij 1000°C ontwikkelt deze legering op het oppervlak een oxide, dat rijk aan aluminiumoxide is en dat bijzonder goed bestand is tegen erosie en corrosie. Bij een proef met een brander bij 1100°C blijkt de bekleding gedurende 600 uren intact te blijven, in tegenstelling met een bekleding met een soortgelijke totale samenstelling, die was verkregen door argon 50 versterkt plasmaspuiten, die slechts 400 uren intact bleef.
Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding deklaagbekledingen met buitengewoon voordelige eigenschappen verschaft. Opgemerkt wordt, dat voor de bekledingen fijne deeltjes worden gebruikt, die gelijkmatig worden verdeeld in een matrix die in alle richtingen gelijk is, waardoor een afwerking van het oppervlak van zeer hoge kwaliteit wordt verkregen, waarbij weinig of geen extra bewerking nodig is; in het algemeen zal de 55 bekleding een hitte-behandeling ondergaan maar geen andere afwerkbehandeling. Dit staat in tegenstelling met werkwijzen, waarbij wordt opgedampt en fysisch wordt gespoten, waarbij bekledingen worden gevormd die de neiging hebben structuren te bezitten, die grove afwerklagen bezitten, waarbij een zeer langdurige
Claims (4)
193727 4 afwerking vereist is. Deze bekledingen moet gewoonlijk worden uitgehamerd om drukspanningen in het oppervlak weg te nemen en herkristallisatie na de hitte-behandeling te stimuleren. Door plasma spuiten verkregen afzettingen vereisen normaliter ook een polijstbewerking wegens het ruwe oppervlak dat bij deze werkwijze wordt verkregen. 5
1. Bekleding gevormd door middel van galvanotechniek op een substraat van een metaalmatrix Mt, waarbij 10 M1 Ni, Co en/of Fe voorstelt, welke matrix metaaldeeltjes bevat, met het kenmerk, dat de metaaldeeltjes CrAIM2-deeltjes zijn, waarbij Mz Y, Si, Ti en/of een zeldzaam aardmetaal voorstelt.
2. Werkwijze voor het vormen van een bekleding op een substraat waarbij men een metaalmatrix M., waarbij M, Ni, Co en/of Fe voorstelt, door middel van galvanotechniek doet neerslaan uit een bad dat metaaldeeltjes bevat, teneinde de deeltjes met matrix neer te slaan, met het kenmerk, dat de metaaldeeltjes
15 CrAIMg-deeltjes zijn, waarbij M2 Y, Si, Ti en/of een zeldzaam aardmetaal voorstelt en dat men de neergeslagen bekleding aan een hittebehandeling onderwerpt om een onderlinge diffusie van de bestanddelen van de matrix en de metaaldeeltjes te verkrijgen. Hierbij 2 bladen tekening
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8425262 | 1984-10-05 | ||
| GB8425262 | 1984-10-05 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8502724A NL8502724A (nl) | 1986-05-01 |
| NL193727B NL193727B (nl) | 2000-04-03 |
| NL193727C true NL193727C (nl) | 2000-08-04 |
Family
ID=10567782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8502724A NL193727C (nl) | 1984-10-05 | 1985-10-04 | Bekleding op basis van metaal en werkwijze voor het vormen van een metaalbekleding op een substraat. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4789441A (nl) |
| JP (1) | JPS61179900A (nl) |
| BE (1) | BE903377A (nl) |
| CA (1) | CA1268139A (nl) |
| DE (1) | DE3535548C2 (nl) |
| FR (1) | FR2571386B1 (nl) |
| IT (1) | IT1224259B (nl) |
| NL (1) | NL193727C (nl) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2615871B1 (fr) * | 1987-05-26 | 1989-06-30 | Snecma | Pieces de turbomachine en superalliage comportant un revetement protecteur metalloceramique |
| DE3815976A1 (de) * | 1988-05-10 | 1989-11-23 | Mtu Muenchen Gmbh | Verfahren zur erzeugung galvanisch abgeschiedener heissgaskorrosionsschichten |
| GB8818069D0 (en) * | 1988-07-29 | 1988-09-28 | Baj Ltd | Improvements relating to electrodeposited coatings |
| GB2241506A (en) * | 1990-02-23 | 1991-09-04 | Baj Ltd | Method of producing a gas turbine blade having an abrasive tip by electrodepo- sition. |
| CA2048804A1 (en) * | 1990-11-01 | 1992-05-02 | Roger J. Perkins | Long life abrasive turbine blade tips |
| GB2267733A (en) * | 1992-05-13 | 1993-12-15 | Gen Electric | Abrasion protective and thermal dissipative coating for jet engine component leading edges. |
| GB9216706D0 (en) * | 1992-08-06 | 1992-09-23 | Baj Ltd | Electrodeposited composite coatings |
| US5486281A (en) * | 1993-10-15 | 1996-01-23 | United Technologies Corporation | Method for CBN tipping of HPC integrally bladed rotors |
| GB9414858D0 (en) * | 1994-07-22 | 1994-09-14 | Baj Coatings Ltd | Protective coating |
| GB9414859D0 (en) * | 1994-07-22 | 1994-09-14 | Baj Coatings Ltd | Protective coating |
| US5952110A (en) * | 1996-12-24 | 1999-09-14 | General Electric Company | Abrasive ceramic matrix turbine blade tip and method for forming |
| US6338809B1 (en) * | 1997-02-24 | 2002-01-15 | Superior Micropowders Llc | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
| US5935407A (en) | 1997-11-06 | 1999-08-10 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Method for producing abrasive tips for gas turbine blades |
| DE19753876A1 (de) | 1997-12-05 | 1999-06-10 | Asea Brown Boveri | Eisenaluminidbeschichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Eisenaluminidbeschichtung |
| FR2787471B1 (fr) * | 1998-12-16 | 2001-03-09 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Procede pour former un revetement d'alliage metallique de type mcraly |
| US6197178B1 (en) | 1999-04-02 | 2001-03-06 | Microplasmic Corporation | Method for forming ceramic coatings by micro-arc oxidation of reactive metals |
| US6190525B1 (en) * | 1999-04-22 | 2001-02-20 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Electrodeposition baths containing yttrium |
| DE19941228B4 (de) * | 1999-08-30 | 2009-12-31 | Alstom | Eisenaluminidbeschichtung und deren Verwendung |
| EP1143030A1 (en) | 2000-04-03 | 2001-10-10 | ABB Alstom Power N.V. | Tip material for a turbine blade and method of manufacturing or repairing a tip of a turbine blade |
| US6998151B2 (en) * | 2002-05-10 | 2006-02-14 | General Electric Company | Method for applying a NiAl based coating by an electroplating technique |
| EP1411210A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-21 | ALSTOM Technology Ltd | Method of depositing an oxidation and fatigue resistant MCrAIY-coating |
| DE10251902B4 (de) | 2002-11-07 | 2009-05-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Beschichten eines Substrats und beschichteter Gegenstand |
| EP1422054A1 (de) * | 2002-11-21 | 2004-05-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Schichtsystem für eine Verwenbdung in Gasturbinen |
| EP1426458B1 (en) * | 2002-12-06 | 2008-03-12 | ALSTOM Technology Ltd | Method of locally depositing a MCrAlY coating |
| EP1428982B1 (en) * | 2002-12-06 | 2009-02-04 | ALSTOM Technology Ltd | A method of depositing a local MCrAIY-coating |
| DE60307041T2 (de) * | 2003-03-21 | 2007-01-11 | Alstom Technology Ltd. | Verfahren zum Aufbringen einer dichten Verschleisschutzschicht und Dichtungsystem |
| EP1616047A1 (en) * | 2003-04-11 | 2006-01-18 | Lynntech, Inc. | Compositions and coatings including quasicrystals |
| US7314650B1 (en) * | 2003-08-05 | 2008-01-01 | Leonard Nanis | Method for fabricating sputter targets |
| DE102007048484A1 (de) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Man Turbo Ag | Heißgasgeführte Komponente einer Strömungsmaschine |
| US8431238B2 (en) * | 2008-02-19 | 2013-04-30 | Parker-Hannifin Corporation | Protective coating for metallic seals |
| JP4564545B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | コーティング方法 |
| FR2954780B1 (fr) * | 2009-12-29 | 2012-02-03 | Snecma | Procede de depot par voie electrolytique d'un revetement composite a matrice metallique contenant des particules, pour la reparation d'une aube metallique |
| US8778164B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-07-15 | Honeywell International Inc. | Methods for producing a high temperature oxidation resistant coating on superalloy substrates and the coated superalloy substrates thereby produced |
| JP5412462B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2014-02-12 | 日本パーカライジング株式会社 | 金属材料用耐食合金コーティング膜及びその形成方法 |
| DE102011100100A1 (de) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zum Behandeln einer Leitungskomponente |
| US9771661B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-09-26 | Honeywell International Inc. | Methods for producing a high temperature oxidation resistant MCrAlX coating on superalloy substrates |
| US10087540B2 (en) | 2015-02-17 | 2018-10-02 | Honeywell International Inc. | Surface modifiers for ionic liquid aluminum electroplating solutions, processes for electroplating aluminum therefrom, and methods for producing an aluminum coating using the same |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1051685A (nl) * | 1963-03-01 | |||
| GB1218179A (en) * | 1967-04-18 | 1971-01-06 | Bristol Aerojet Ltd | Improvements relating to electrodeposited coatings |
| GB1329081A (en) * | 1970-08-27 | 1973-09-05 | Bristol Aerojet Ltd | Electrodeposition of composite coatings |
| US3830711A (en) * | 1972-01-19 | 1974-08-20 | Bristol Aerojet Ltd | Electrodeposition of composite coatings |
| GB1347184A (en) * | 1972-07-07 | 1974-02-27 | Bristol Aerojet Ltd | Electrodeposition of composite coatings |
| JPS5518778B2 (nl) * | 1973-02-16 | 1980-05-21 | ||
| US3976436A (en) * | 1975-02-13 | 1976-08-24 | General Electric Company | Metal of improved environmental resistance |
| CH599352A5 (nl) * | 1976-10-15 | 1978-05-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4152223A (en) * | 1977-07-13 | 1979-05-01 | United Technologies Corporation | Plasma sprayed MCrAlY coating and coating method |
| US4169020A (en) * | 1977-12-21 | 1979-09-25 | General Electric Company | Method for making an improved gas seal |
| GB2014189B (en) * | 1977-12-21 | 1982-06-09 | Bristol Aerojet Ltd | Processes for the electrodeposition of composite coatings |
| JPS54112785A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-03 | Asahi Glass Co Ltd | Electrode and manufacture thereof |
| EP0024802B1 (en) * | 1979-07-30 | 1984-05-09 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | A method of forming a corrosion resistant coating on a metal article |
| GB2083076B (en) * | 1980-07-02 | 1984-06-13 | Baj Vickers Ltd | Composite electrodeposited coating and a method of forming such a coating |
-
1985
- 1985-10-04 CA CA000492291A patent/CA1268139A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-04 BE BE0/215683A patent/BE903377A/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-10-04 NL NL8502724A patent/NL193727C/nl not_active IP Right Cessation
- 1985-10-04 IT IT48635/85A patent/IT1224259B/it active
- 1985-10-04 DE DE3535548A patent/DE3535548C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-04 US US06/784,349 patent/US4789441A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-04 FR FR858514746A patent/FR2571386B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-04 JP JP60221730A patent/JPS61179900A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2571386B1 (fr) | 1990-01-12 |
| NL8502724A (nl) | 1986-05-01 |
| IT1224259B (it) | 1990-10-04 |
| CA1268139A (en) | 1990-04-24 |
| BE903377A (fr) | 1986-04-04 |
| DE3535548C2 (de) | 1999-03-04 |
| IT8548635A0 (it) | 1985-10-04 |
| JPH0253520B2 (nl) | 1990-11-16 |
| NL193727B (nl) | 2000-04-03 |
| JPS61179900A (ja) | 1986-08-12 |
| DE3535548A1 (de) | 1986-04-17 |
| FR2571386A1 (fr) | 1986-04-11 |
| US4789441A (en) | 1988-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL193727C (nl) | Bekleding op basis van metaal en werkwijze voor het vormen van een metaalbekleding op een substraat. | |
| US4933239A (en) | Aluminide coating for superalloys | |
| CA1117828A (en) | Process for producing elevated temperature corrosion resistant metal articles | |
| US4313760A (en) | Superalloy coating composition | |
| CA1069779A (en) | Coated superalloy article | |
| US4339509A (en) | Superalloy coating composition with oxidation and/or sulfidation resistance | |
| US4656099A (en) | Corrosion, erosion and wear resistant alloy structures and method therefor | |
| CA1044643A (en) | Ductile corrosion resistant coating on a superalloy substrate | |
| DE60004930T2 (de) | Gegenstände aus Keramik und Superlegierung | |
| USRE31339E (en) | Process for producing elevated temperature corrosion resistant metal articles | |
| US6521356B2 (en) | Oxidation resistant coatings for niobium-based silicide composites | |
| US4615864A (en) | Superalloy coating composition with oxidation and/or sulfidation resistance | |
| US3846159A (en) | Eutectic alloy coating | |
| US4451299A (en) | High temperature coatings by surface melting | |
| IL47181A (en) | High temperature nicocraiy coatings | |
| CA2048804A1 (en) | Long life abrasive turbine blade tips | |
| GB2085778A (en) | Plasma spray-cast components | |
| EP0194391A1 (en) | Yttrium and yttrium-silicon bearing nickel-base superalloys especially useful as compatible coatings for advanced superalloys | |
| US4485148A (en) | Chromium boron surfaced nickel-iron base alloys | |
| DE3036206A1 (de) | Verschleissfester, vor oxidation und korrosion schuetzender ueberzug, korrosions- und verschleissfeste ueberzugslegierung, mit einem solchen ueberzug versehener gegenstand und verfahren zum herstellen eines solchen ueberzugs | |
| GB2167446A (en) | Electrode deposited composite coating | |
| Tucker Jr | Detonation gun coatings | |
| Mazilin et al. | Investigation of compatibility between M-Cr-Al-X thermal spray coatings and third generation γ-TiAl alloys | |
| GB2056487A (en) | Superalloy coating composition | |
| BAPU et al. | ELECTRO DEPOSITED COMPOSITES_A REVIEW ON NEW TECHNOLOGIES FOR AEROSPACE AND OTHER FIELD |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| DNT | Communications of changes of names of applicants whose applications have been laid open to public inspection |
Free format text: BAJ COATINGS LIMITED;THE SECRETARY OF STATE FOR DEFENCE |
|
| V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20051004 |