RU2127772C1 - Многослойное тепловое барьерное покрытие подложки из сверхпрочного сплава и способ его нанесения - Google Patents

Многослойное тепловое барьерное покрытие подложки из сверхпрочного сплава и способ его нанесения Download PDF

Info

Publication number
RU2127772C1
RU2127772C1 RU97109819A RU97109819A RU2127772C1 RU 2127772 C1 RU2127772 C1 RU 2127772C1 RU 97109819 A RU97109819 A RU 97109819A RU 97109819 A RU97109819 A RU 97109819A RU 2127772 C1 RU2127772 C1 RU 2127772C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
alloy
layer
platinum group
heavy
Prior art date
Application number
RU97109819A
Other languages
English (en)
Inventor
Стэффорд Рикерби Дэвид
Джордж Винг Родни
Original Assignee
Роллс-Ройс плс
Хромэллой Юнайтед Кингдом Лимитед
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 Роллс-Ройс плс, Хромэллой Юнайтед Кингдом Лимитед filed Critical Роллс-Ройс плс
Application granted granted Critical
Publication of RU2127772C1 publication Critical patent/RU2127772C1/ru

Links

Images

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
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • 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
    • C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
    • C23C10/58—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation more than one element being diffused in more than one step
    • 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
    • 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
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C23C28/3215—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer at least one MCrAlX layer
    • 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
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/325—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with layers graded in composition or in physical properties
    • 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
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • 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
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
    • 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
    • Y10T428/12542—More than one such component
    • Y10T428/12549—Adjacent 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.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12583—Component contains compound of adjacent metal
    • Y10T428/1259—Oxide
    • 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
    • Y10T428/12875—Platinum group 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Многослойное тепловое барьерное покрытие (42) изделия (40) из сверхпрочного сплава содержит слой (44) обогащенного платиной сверхпрочного сплава, связующее покрытие (46) из MCrAlY на слое (44), слой (48) обогащенного платиной MCrAlY на связующем покрытии (46) из MCrAlY, покрытие (50) из алюминида платины на слое (48), обогащенного платиной MCrAlY, оксидный слой (54) на покрытии (50) из алюминида платины и керамическое тепловое барьерное покрытие (56) на оксидном слое (54). Задачей изобретения является обеспечение длительной адгезии покрытия с подложкой из сверхпрочного сплава. Задача решается тем, что покрытие (50) из алюминида платины и слой (48) из обогащенного платиной слоя MCrAlY снижают перемещение переходных металлов из подложки (40) из сверхпрочного сплава и связующего покрытия (46) в оксидный слой (54), так что оксидный слой представляет собой очень чистую окись алюминия. Слой (44) снижает перемещение алюминия из связующего покрытия (46) в подложку, так что оксидный слой (54) сохраняет чистую окись алюминия, что и обеспечивает длительную адгезию теплового барьерного покрытия. 2 с. и 24 з. п.ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение касается теплового барьерного покрытия, применяемого на поверхности изделия из сверхпрочного сплава, например, турбинной лопатки газотурбинного двигателя и способа применения теплового барьерного покрытия.
Постоянная потребность в повышенной рабочей температуре в газотурбинных двигателях первоначально удовлетворялась воздушным охлаждением турбинных лопаток и разработкой сверхпрочных сплавов для изготовления турбинных лопаток и турбинных лопастей, обе эти характеристики продлевали их срок службы. Дальнейшие повышения температуры привели к необходимости разработки материалов керамического покрытия для изолирования с их помощью турбинных лопаток и турбинных лопастей от тепла, содержащегося в газах, выпускаемых из камер сгорания, вновь продлевая срок службы лопаток турбин и лопастей турбин. Однако величина продления срока службы была ограничена, поскольку керамические покрытия страдают из-за недостаточного прилипания к подложке из сверхпрочного сплава. Одной причиной этого является несоответствие коэффициентов теплового расширения между подложкой из сверхпрочного сплава и керамическим покрытием. Прилипание покрытия было улучшено с помощью разработки различных типов связующих покрытий содержащих алюминий сплавов, которые термически напыляют или вносят другим способом на подложке из сверхпрочного сплава до применения керамического покрытия. Такие связующие покрытия обычно бывают так называемого алюминидного (диффузионного) типа или типа MCrAlY, где M означает один или более компонентов кобальта, железа или никеля.
Использование связующих покрытий является успешным в предотвращении обширного отслаивания тепловых барьерных покрытий в течение службы, но локализованное отслаивание керамического покрытия все еще проходит там, где прилипание нарушается между связующим покрытием и керамическим покрытием. Это подвергает связующее покрытие полному нагреванию от выхлопных газов, что ведет к преждевременному разрушению турбинной лопатки и турбинной лопасти.
В изобретении стремятся обеспечить новое связующее покрытие для теплового барьерного покрытия, которое менее склонно к локализованному разрушению и более пригодно для длительной адгезии с подложкой из сверхпрочного сплава.
В изобретении стремятся обеспечить способ нанесения теплового барьерного покрытия на подложку из сверхпрочного сплава так, чтобы достигнуть улучшенной адгезии с ней.
В соответствии с этим настоящее изобретение обеспечивает многослойное тепловое барьерное покрытие для подложки из сверхпрочного сплава, содержащее слой из сверхпрочного сплава, обогащенного металлом платиновой группы, связующее покрытие из содержащего алюминий сплава на слое из обогащенного металлом платиновой группы сверхпрочного сплава, слой содержащего алюминий обогащенного металлом платиновой группы сплава на связующем покрытии из содержащего алюминий сплава, покрытие из по меньшей мере одного алюминида металлов платиновой группы на слое из содержащего алюминий обогащенного металлом платиновой группы сплава, оксидный слой на покрытии по меньшей мере одного алюминида металла платиновой группы и керамическое тепловое барьерное покрытие на оксидном слое.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает простой способ нанесения многослойного теплового барьерного покрытия на подложку из сверхпрочного сплава, содержащий этапы: нанесения слоя металла платиновой группы на подложку из сверхпрочного сплава, термической обработки изделия из сверхпрочного сплава с целью диффундирования металла платиновой группы в подложку из сверхпрочного сплава для создания на поверхности подложки из сверхпрочного сплава слоя сверхпрочного сплава, обогащенного металлом платиновой группы, нанесения связующего покрытия из содержащего алюминий сплава на слой из сверхпрочного сплава, обогащенного металлом платиновой группы, нанесения слоя металла платиновой группы на связующее покрытие из содержащего алюминий сплава, термической обработки изделия из сверхпрочного сплава с целью диффундирования металла платиновой группы в связующее покрытие из содержащего алюминий сплава для создания слоя из содержащего алюминий сплава, обогащенного металлом платиновой группы, и покрытия из по меньшей мере одного алюминида металлов платиновой группы, образующего слой оксида по меньшей мере на одном алюминиде металлов платиновой группы, и нанесения керамического теплового барьерного покрытия на оксидный слой.
Преимущество по сравнению с существующими покрытиями заключается в том, что покрытие по меньшей мере одного алюминида металлов платиновой группы способствует созданию оксидного слоя, содержащего по меньшей мере 70% по объему окиси алюминия, предпочтительно по меньшей мере 90% по объему окиси алюминия, более предпочтительно 95% по объему окиси алюминия. Предполагают, что настоящее изобретение дает возможность создавать оксидный слой, содержащий окись алюминия без других шпинелей в количествах, достаточных для существенного разрушения структуры кристаллической решетки окиси алюминия. Полагают, что слой обогащенного металлом платиновой группы сверхпрочного сплава на подложке из сверхпрочного сплава снижает перемещение алюминия из связующего покрытия из содержащего алюминий сплава в подложку из сверхпрочного сплава, а также снижает перемещение разрушающих элементов из подложки из сверхпрочного сплава в оксидный слой. Полагают, что путем снижения перемещения алюминия из содержащего алюминий сплава в подложку из сверхпрочного сплава количество алюминия в связующем покрытии содержащего алюминий сплава удерживается на сравнительно высоком уровне для гарантии, что окись алюминия непрерывно образуется по керамическим тепловым барьерным покрытием в течение более длительного времени. Полагают, что покрытие по меньшей мере из одного алюминида металлов платиновой группы блокирует перемещение разрушающих элементов от подложки из сверхпрочного сплава и связующего покрытия из содержащего алюминий сплава в оксидный слой.
Для целей настоящих технических условий шпинель определяется как оксид, имеющий общую формулу M2O3, где M обозначает переходный металл.
Для создания обогащенного платиной слоя сверхпрочного сплава на поверхности подложки из сверхпрочного сплава толщина слоя платины при нанесении ее до диффузии предпочтительно составляет по меньшей мере 5 мкм, и более предпочтительно - 8 мкм.
Диффузионная обработка предпочтительно осуществляется приблизительно в течение 1 ч при 800 - 1200oC, предпочтительно 1000 - 1100oC, в зависимости от состава подложки из сверхпрочного сплава.
Связующее покрытие из содержащего алюминий сплава может быт алюминидом никеля или кобальта, но предпочтительно является сплавом MCrAlY, где M представляет по меньшей мере один элемент из Ni, Co и Fe. Содержание алюминия в связующем покрытии зависит от типа сплава связующего покрытия, выбираемого для использования с данным изобретением, составляет минимум 5% по весу для связующего покрытия из сплава MCrAlY и максимум порядка 40% по весу для связующего покрытия из алюминида.
В законченном изделии наружный слой связующего покрытия предпочтительно обогащается платиной, и в этом случае покрытие алюминидной поверхности преобладающим образом содержит алюминид платины.
Мы полагаем, что такое поверхностное покрытие из алюминида платины содержит по меньшей мере 25% по весу платины, предпочтительно по меньшей мере 40% по весу, и оптимально по меньшей мере 50% по весу платины, с уровнями алюминия по меньшей мере 8% по весу, предпочтительно по меньшей мере 10% по весу.
Для образования слоя обогащенного платиной содержащего алюминий сплава с поверхностным покрытием из алюминида, преимущественно содержащего алюминид платины, толщина слоя платины при нанесении до диффузии предпочтительно составляет по меньшей мере 5 мкм, и более предпочтительно 8 мкм.
Диффузионную термообработку предпочтительно осуществляют примерно в течение 1 ч при 1000 - 1200oC, предпочтительно 1100 - 1200oC, в зависимости от состава подложки из сверхпрочного сплава.
После очистки каких-либо диффузионных остатков с поверхности связующего покрытия платинированного слоя алюминия изделие принимает его тонкий прилипший слой оксида и его керамическое тепловое барьерное покрытие.
Толщина оксидного слоя, создаваемого с помощью вышеупомянутого процесса, предпочтительно меньше одного микрона. Тонкий прилипший слой оксида предпочтительно образуют путем нагревания покрытия из алюминида металла платиновой группы в атмосфере, содержащей кислород.
Обычно для создания тонкого прилипшего оксидного слоя мы предпочитаем использовать физическое осаждение из паровой фазы электронным лучом (ФОПФЭЛ) для нанесения керамического теплового барьерного покрытия. В предпочтительном процессе ФОПФЭЛ изделие нагревают предварительно до температуры в диапазоне 900 - 1150oC в вакууме, например, при давлении порядка 10-5 торр (133,332 • 10-5 Па). Предпочтительная температура предварительного нагрева составляет примерно 1000oC.
Процесс ФОПФЭЛ керамического теплового барьерного покрытия с использованием диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, или другой оксидной керамики, содержит выпаривание керамики электронным лучом и последующее освобождение кислорода посредством распада керамики. Мы также предпочитаем сознательно добавлять кислород в камеру покрытия на этом этапе с целью поддержания стехиометрического преобразования керамики на покрытом изделии. Следовательно, в нашем предпочтительном процессе кислород неизбежно присутствует в атмосфере камеры покрытия во время процесса покрытия с помощью ФОПФЭЛ и реагирует с предпочтительным платиновым алюминидным поверхностным покрытием, образуя упомянутый выше тонкий прилипший оксидный слой.
Настоящее изобретение будет раскрыто более полно с помощью примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет схематический вид в поперечном разрезе металлического изделия, имеющего нанесенное на него известное тепловое барьерное покрытие.
Фиг. 2 представляет схематический вид в поперечном разрезе металлического изделия, имеющего нанесенное на него известное тепловое барьерное покрытие.
Фиг. 3 представляет схематический вид в поперечном разрезе металлического изделия, имеющего соответствующее настоящему изобретению тепловое барьерное покрытие.
Рассмотрим фиг 1, иллюстрирующую состояние техники, на которой показана часть изделия 10 из сверхпрочного сплава, снабженная многослойным тепловым барьерным покрытием, обозначенным в общем ссылочной позицией 12. Они показаны в виде изготовленного состояния. Тепловое барьерное покрытие 12 содержит связующее покрытие 14 из сплава MCrAlY, тонкий оксидный слой 16 и тепловое барьерное покрытие 18 из столбчатой зернистой керамики. Связующее покрытие 14 из сплава MCrAlY наносят с помощью плазменного напыления и диффузионной термообработки. Тепловое барьерное покрытие 18 из столбчатой зернистой керамики содержит диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, или другую подходящую керамику, наносимую с помощью осаждения из паровой фазы электронным лучом. Тонкий оксидный слой 16 содержит смесь окиси алюминия, окиси хрома и других шпинелей.
Рассмотрим фиг. 2, иллюстрирующую состояние техники, описанной в нашей находящейся в процессе одновременного рассмотрения европейский заявке на патент 95308925.7, зарегистрированной 8 декабря 1995 года, здесь показана часть изделия из сверхпрочного сплава 20, снабженного многослойным тепловым барьерным покрытием, обозначенным в общем ссылочной позицией 22. Она показана в виде изготовленного состояния. Тепловое барьерное покрытие 22 содержит связующее покрытие 24 из сплава MCrAlY, слой 26 из сплава MCrAlY, обогащенного платиной, на связующем покрытии 24 из сплава MCrAlY, платиновое алюмидное покрытие 28 на слое 26 из обогащенного платиной сплава MCrAlY, слой 30 обогащенной платиной гамма-фазы на покрытии 28 из алюминида платины, тонкий оксидный слой 32 из обогащенной платиной гамма-фазе 30 и тепловое барьерное покрытие из столбчатой зернистой керамики.
Связующее покрытие 24 из сплава MCrAlY наносят путем плазменного напыления и подвергают диффузионной термообработке. Тепловое барьерное покрытие 34 из столбчатой зернистой керамики содержит стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония или другую подходящую керамику, наносимую путем физического осаждения из паровой фазы электронным лучом. Тонкий оксидный слой 32 состоит полностью или почти полностью из окиси алюминия, с гораздо меньшими или пренебрежимо малыми количествами других шпинелей. Толщина слоя окиси алюминия 32 менее одного микрона.
Платину наносят по существу с равномерной толщиной на связующее покрытие из MCrAlY путем гальванопокрытия или другим подходящим способом, толщина которого равна по меньшей мере 5 мкм, и предпочтительно порядка 8 мкм. После этого выполняют этап диффузионной термообработки, чтобы вызвать диффундирование слоя платины в связующее покрытие из сплава MCrAlY. Это обеспечивает слой обогащенного платиной сплава MCrAlY и покрытие из алюминида платины. Диффузия достигается благодаря нагреванию изделия до 1000 - 1200oC и выдерживанию при этой температуре в течение подходящего периода времени, в частности, температура 1150oC в течение 1 ч представляет подходящий цикл диффузионной термообработки.
После термообработки поверхность подвергают пескоструйной обработке сухим порошком окиси алюминия для удаления каких-либо диффузионных остатков. Затем наносят керамическое барьерное покрытие с помощью ФОПФЭЛ с целью образования тонкого оксидного слоя на покрытии из алюминида платины со слоем обогащенной платиной гаммы-фазы между ними.
Проведем анализ теплового барьерного покрытия 12, описанного со ссылкой на фиг.1, и теплового барьерного покрытия 22, описанного со ссылкой на фиг. 2. Обнаружили, что тепловое барьерное покрытие 12 имеет критическую нагрузку, за пределами которой керамика может отрываться от связующего покрытия, равную примерно 55 Н в условиях после изготовления, и порядка 5 Н после выдерживания при 1150oC в течение 100 ч. Также обнаружили, что тепловое барьерное покрытие 22 имеет критическую нагрузку, за пределами которой керамика может отслаиваться от связующего покрытия, примерно равную 100 Н в условиях после изготовления, и порядка 50 Н после выдерживания при 1150 oC в течение 100 ч. (смотрите нашу находящуюся в процессе одновременного рассмотрения европейскую заявку на патент под номером 95308925.7, зарегистрированную 8 декабря 1995 г.).
Можно заметить, что показанное на фиг.2 тепловое барьерное покрытие 22 дает существенное улучшение в отношении длительного сцепления с тепловым барьерным покрытием, показанным на фиг.1. Тепловое барьерное покрытие 22 на фиг. 2 имеет сплошное покрытие 28 из алюминида платины, которое, полагают, блокирует перемешение переходных металлических элементов, например, титана, тантала и гафния, из связующего покрытия MCrAlY 24 и подложки 20 из сверхпрочного сплава в оксидный слой 32, и гарантирует, что образованный оксидный слой является очень чистым оксидом алюминия.
К сожалению нашли, что длительное сцепление теплового барьерного покрытия 22 в этом случае диктуется потерей алюминия из связующего покрытия 24 сплава MCrAlY и сплава 26 обогащенного платиной сплава MCrAlY в подложку 20 из сверхпрочного сплава. Полагают, что при непрерывной работе теплового барьерного покрытия 22 при высоких температурах в течение длительных периодов времени, находящийся в MCrAlY алюминий диффундирует в подложку 20 из сверхпрочного сплава. Окись алюминия в оксидном слое 32 непрерывно расходуется и замещается окисью алюминия, образующейся путем окисления алюминия, диффундирующего из покрытия 28 алюминида платины, слоя обогащенного платиной MCrAlY и связующего покрытия 26 сплава MCrAlY в область раздела с керамическим тепловым барьерным покрытием 34. Таким образом, полагают, что потери алюминия из связующего покрытия 26 сплава MCrAlY и слоя 28 обогащенного платиной сплава MCrAlY в подложку 20 из сверхпрочного сплава снижает уровень алюминия, доступного для образования окиси алюминия в оксидном слое 32, и снижает уровень, требуемый для поддержания его образования с целью замещения окиси алюминия, расходуемой при эксплуатации.
Рассмотрим фиг. 3, иллюстрирующую настоящее изобретение: здесь показана часть изделия 40 из сверхпрочного сплава, снабженного многослойным тепловым барьерным покрытием, обозначенным в общем ссылочной позицией 42. Оно показано в изготовленном состоянии. Тепловое барьерное покрытие 42 содержит обогащенный платиной слой 44, который содержит обогащенную платиной гамма-фазу и обогащенную платиной первичную гамма-фазу на поверхности подложки из сверхпрочного сплава, связующее покрытие 46 сплава MCrAlY на слое 44, слой 48 обогащенного платиной сплава MCrAlY на связующем покрытии 46 сплава MCrAlY, покрытие 50 из алюминида платины на слое 48 обогащенного платиной сплава MCrAlY, слой 52 обогащенной платиной гамма-фазы на покрытии 50 из алюминида платины, тонкий оксидный слой 54 на обогащенной платиной гамма-фазе 52 и керамическое тепловое барьерное покрытие 56 из столбчатой зернистой керамики. Покрытие из алюминида платины 50 представляет собой специальную форму алюминида платины и имеет состав, например, 53% по весу Pt, 19,5% по весу Ni, 12% по весу Al, 8,7% по весу Co, 4,9% по весу Cr, 0,9% по весу Zr, 0,6% по весу Та, 0,1% по весу О и 0,04% по весу Ti, как это описывается более полно нашей находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент с регистрационным номером 95308925.7.
Платину наносят, по существу, равномерной толщиной на подложку из сверхпрочного сплава с помощью гальванопокрытия или другим подходящим способом, где толщина равна по меньшей мере 5 мкм, предпочтительно порядка 8 мкм. После этого выполняют этап диффузионной термообработки, чтобы вызвать диффундирование слоя платины в подложку из сверхпрочного сплава. Это обеспечивает слой обогащенной платиной гамма-фазы и слой обогащенной платиной первичной гамма-фазы на подложке из сверхпрочного сплава. Диффузия достигается благодаря нагреванию изделия до 800 - 1200o и выдерживанию при этой температуре в течение подходящего периода времени, в частности температура 1000oC в течение 1 ч представляет подходящий цикл диффузионной термообработки, из-за дальнейших циклов термообработки, которые вызывают дополнительную диффузию слоя обогащенной платиной гамма-фазы и слоя обогащенной платиной первичной гамма-фазы.
Связующее покрытие 46 сплава MCrAlY наносят с помощью плазменного напыления и подвергают диффузионной термообработке. Тепловое барьерное покрытие 56 из столбчатой зернистой керамики содержит стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония или другую подходящую керамику, наносимую методом осаждения из паровой фазы электронным лучом. Тонкий оксидный слой 54 состоит целиком или почти целиком из окиси алюминия со значительно меньшими или пренебрежительно малыми количествами других шпинелей. Толщина слоя окиси алюминия 54 составляет менее 1 мкм.
Платину наносят по существу равномерной толщиной на связующее покрытие MCrAlY с помощью гальванопокрытия или другого подходящего способа, где толщина составляет по меньшей мере 5 мкм, и предпочтительно порядка 8 мкм. После этого выполняют этап диффузионной термообработки, чтобы вызвать диффундирование слоя платины в связующее покрытие сплава MCrAlY. Это обеспечивает слой обогащенного платиной сплава MCrAlY и покрытие из алюминида платины. Диффундирование достигается с помощью нагревания изделия до 1000 - 1200oC и выдерживания при этой температуре в течение подходящего периода времени, предпочтительно путем нагревания изделия до 1100 - 1200o, в частности 1150o в течение 1 ч представляет подходящий цикл диффузионной термообработки.
После термообработки поверхность подвергают пескоструйной обработке сухим порошком окиси алюминия для удаления каких-либо диффузионных остатков. Затем наносят керамическое тепловое барьерное покрытие с помощью ФОПФЭЛ, с целью образования тонкого оксидного слоя на покрытии из алюминида платины со слоем обогащенной платиной гамма-фазы между ними.
Обогащенный платиной слой 44, содержащий обогащенную платиной гамма-фазу и обогащенную платиной первичную гамма-фазу, образует слой, который снижает перемещение алюминия из связующего покрытия 46 сплава MCrAlY и слоя 48 обогащенной платиной сплава MCrAlY в подложку сверхпрочного сплава, с целью сохранения уровней алюминия в связующем покрытии 46 сплава MCrAlY и слое 48 обогащенного платиной сплава MCrAlY в течение более длительных периодов времени для дополнительного улучшения длительного сцепления теплового барьерного покрытия. Дополнительное преимущество обогащенного платиной слоя 44 заключается в том, что он снижает перемещение элементов переходных металлов из подложки из сверхпрочного сплава в оксидный слой 54 для обеспечения дополнительной защиты от вредных элементов переходных металлов, например, титана, тантала и гафния, для оксидного слоя 54, с целью сохранения крайне чистого оксидного слоя 54 из окиси алюминия.
Сплав MCrAlY предпочтительно наносят с помощью плазменного напыления в вакууме, хотя можно использовать другие подходящие способы, такие как осаждение из паровой фазы. Если используется плазменное напыление в вакууме, MCrAlY можно полировать для улучшения прилипания керамического теплового барьерного покрытия.
Платину также можно наносить путем напыления, диффузии в упаковке, диффузии вне упаковки, химического осаждения из паровой фазы или физического осаждения из паровой фазы. Вместо платины можно использовать другие металлы платиновой группы, например, палладий, родий и так далее, но платина является предпочтительной.
Может оказаться возможным осаждать керамическое тепловое барьерное покрытие путем плазменного напыления, плазменного напыления в вакууме, химического осаждения из паровой фазы, химического осаждения из паровой фазы при горении или, предпочтительно, физического осаждения из паровой фазы. Процессы физического осаждения из паровой фазы включают в себя напыление, но предпочитается физическое осаждение из паровой фазы электронным лучом.
Можно использовать другие покрытия содержащих алюминий связующих сплавов, отличающиеся от MCrAlY, например, алюминид кобальта или алюминид никеля.
Для обеспечения тепловой защиты изделия тепловое барьерное покрытие можно наносить на всю поверхность изделия или на заранее определенные области поверхности изделия. Например, тепловым барьерным покрытием можно покрыть всю аэродинамическую поверхность лопатки газовой турбины или, в качестве альтернативы, можно покрывать только переднюю кромку аэродинамической поверхности лопатки газовой турбины.

Claims (26)

1. Многослойное тепловое барьерное покрытие подложки из сверхпрочного сплава, содержащее связующее покрытие из содержащего алюминий сплава, оксидный слой и керамическое тепловое барьерное покрытие на оксидном слое, отличающееся тем, что оно содержит слой сверхпрочного сплава, обогащенный металлом платиновой группы, на котором нанесено связующее покрытие, слой обогащенного металлом платиновой группы, содержащего алюминий сплава на связующем покрытии и покрытие по меньшей мере из одного алюминида металлов платиновой группы на слое обогащенного металлом платиновой группы, содержащего алюминий сплава, при этом оксидный слой нанесен на покрытие по меньшей мере из одного алюминида металлов платиновой группы.
2. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что содержание алюминия в связующем покрытии из алюминийсодержащего сплава находится в диапазоне 5-40% по весу.
3. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что связующее покрытие из содержащего алюминий сплава содержит алюминид никеля или кобальта.
4. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что связующее покрытие из содержащего алюминий сплава содержит сплав MCrAlY, где М является по меньшей мере одним из элементов Ni, Co и Fe.
5. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что слой обогащенного металлом платиновой группы, содержащего алюминий сплава обогащен платиной, а покрытие по меньшей мере из одного алюминида металлов платиновой группы предпочтительно содержит алюминид платины.
6. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что слой обогащенного металлом платиновой группы, содержащего алюминий сплава является обогащенным платиной.
7. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оксидный слой содержит по меньшей мере 90% по объему окиси алюминия.
8. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что керамическое тепловое барьерное покрытие содержит стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония.
9. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что керамическое тепловое барьерное покрытие имеет столбчатую структуру.
10. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка из сверхпрочного сплава содержит сверхпрочный сплав на основе никеля или на основе кобальта.
11. Покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что содержит слой гамма-фазы, обогащенный металлом платиновой группы, находящийся между покрытием по меньшей мере из одного алюминида металлов платиновой группы и оксидным слоем.
12. Способ нанесения многослойного теплового барьерного покрытия на подложку из сверхпрочного сплава, включающий нанесение связующего покрытия из содержащего алюминий сплава, образование слоя оксида и нанесение керамического теплового барьерного покрытия на оксидный слой, отличающийся тем, что перед нанесением связующего покрытия наносят слой металла платиновой группы на подложку из сверхпрочного сплава, который термообрабатывают для диффундирования металла платиновой группы в подложку из сверхпрочного сплава для образования обогащенного металлом платиновой группы слоя сверхпрочного сплава на поверхности подложки из сверхпрочного сплава, затем наносят слой связующего покрытия, на слой связующего покрытия наносят слой металла платиновой группы, после чего осуществляют термообработку изделия из сверхпрочного сплава для диффундирования металла платиновой группы в связующее покрытие для образования слоя обогащенного металлом платиновой группы, содержащего алюминий сплава и покрытия по меньшей мере одним алюминидом металлов платиновой группы с последующим образованием слоя оксида на по меньшей мере одном алюминиде металлов платиновой группы.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что связующее покрытие из содержащего алюминий сплава содержит алюминид никеля или кобальта.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что связующее покрытие из содержащего алюминий сплава содержит сплав MCrAlY, где М является по меньшей мере одним из элементов Ni, Co и Fe.
15. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что слой металла платиновой группы наносят на подложку из сверхпрочного сплава с помощью процесса гальванопокрытия.
16. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что слой металла платиновой группы наносят на подложку из сверхпрочного сплава с помощью процесса гальванопластики.
17. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что толщина слоя металла платиновой группы, нанесенного на подложку из сверхпрочного сплава до диффузии, составляет по меньшей мере 5 мкм.
18. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что толщина слоя металла платиновой группы, нанесенного на связующее покрытие из содержащего алюминий сплава до диффузии, составляет по меньшей мере 5 мкм.
19. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что толщина металла платиновой группы составляет 8 мкм.
20. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что металлом платиновой группы является платина.
21. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термообработку изделия из сверхпрочного сплава для диффундирования металла платиновой группы в подложку из сверхпрочного сплава для образования обогащенного металлом платиновой группы слоя сверхпрочного сплава на поверхности подложки из сверхпрочного сплава осуществляют в течение примерно 1 ч при 800-1200oC в зависимости от температуры обработки на твердый раствор, подходящей для подложки из сверхпрочного сплава.
22. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термообработку изделия из сверхпрочного сплава для диффундирования металла платиновой группы в связующее покрытие из содержащего алюминий сплава для образования слоя обогащенного металлом платиновой группы, содержащего алюминий сплава и покрытия по меньшей мере одним алюминидом металлом платиновой группы осуществляют при 1000-1200oC в зависимости от температуры обработки на твердый раствор, подходящей для подложки из сверхпрочного сплава.
23. Способ по п.21, отличающийся тем, что диффузионную обработку осуществляют при 1000-1200oC.
24. Способ по п.22, отличающийся тем, что диффузионную обработку осуществляют при 1100-1200oC.
25. Способ по п.12, отличающийся тем, что покрытие из сплава McrAlY наносят с помощью плазменного напыления в вакууме, причем покрытие из сплава McrAlY полируют и правят.
26. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что керамическое тепловое барьерное покрытие наносят с помощью физического осаждения из паровой фазы электронным лучом.
RU97109819A 1996-06-19 1997-06-18 Многослойное тепловое барьерное покрытие подложки из сверхпрочного сплава и способ его нанесения RU2127772C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9612811.1 1996-06-19
GBGB9612811.1A GB9612811D0 (en) 1996-06-19 1996-06-19 A thermal barrier coating for a superalloy article and a method of application thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2127772C1 true RU2127772C1 (ru) 1999-03-20

Family

ID=10795538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97109819A RU2127772C1 (ru) 1996-06-19 1997-06-18 Многослойное тепловое барьерное покрытие подложки из сверхпрочного сплава и способ его нанесения

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5942337A (ru)
EP (1) EP0814178B1 (ru)
JP (1) JP3919133B2 (ru)
CA (1) CA2208389C (ru)
DE (1) DE69717007T2 (ru)
GB (1) GB9612811D0 (ru)
IL (1) IL121055A (ru)
RU (1) RU2127772C1 (ru)
UA (1) UA39220C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561550C2 (ru) * 2010-03-12 2015-08-27 Снекма Способ получения теплобарьерной защиты и многослойное покрытие, способное сформировать тепловой барьер
RU2600837C2 (ru) * 2012-05-09 2016-10-27 Сименс Акциенгезелльшафт Лопаточный узел со связующим ptal покрытием и термобарьерным покрытием и соответствующий способ изготовления

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2319783B (en) 1996-11-30 2001-08-29 Chromalloy Uk Ltd A thermal barrier coating for a superalloy article and a method of application thereof
US6458473B1 (en) 1997-01-21 2002-10-01 General Electric Company Diffusion aluminide bond coat for a thermal barrier coating system and method therefor
US6393828B1 (en) * 1997-07-21 2002-05-28 General Electric Company Protective coatings for turbine combustion components
EP1076727B1 (en) * 1998-02-28 2005-06-01 General Electric Company Multilayer bond coat for a thermal barrier coating system and process therefor
US6103315A (en) * 1998-04-13 2000-08-15 General Electric Co. Method for modifying the surface of a thermal barrier coating by plasma-heating
DE19820944A1 (de) * 1998-04-30 1999-11-11 Manuel Hertter Katalysator
EP1016735A1 (de) * 1998-12-28 2000-07-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Beschichten eines Erzeugnisses
US6165628A (en) * 1999-08-30 2000-12-26 General Electric Company Protective coatings for metal-based substrates and related processes
US6363610B1 (en) * 1999-10-21 2002-04-02 Allied Signal, Inc. Gas turbine rotor bimetallic ring seal and method therefor
EP1094131B1 (en) * 1999-10-23 2004-05-06 ROLLS-ROYCE plc A corrosion protective coating for a metallic article and a method of applying a corrosion protective coating to a metallic article
UA56228C2 (ru) 1999-11-01 2003-05-15 Міжнародний Центр Електронно-Променевих Технологій Інституту Електрозварювання Ім. Е.О.Патона Нану Композиционный слиток для получения путем выпаривания функционально градиентного покрытия с внешним керамическим пластом на металлической подкладке (варианты)
US6355356B1 (en) * 1999-11-23 2002-03-12 General Electric Company Coating system for providing environmental protection to a metal substrate, and related processes
US6444060B1 (en) * 1999-12-22 2002-09-03 General Electric Company Enhancement of an unused protective coating
WO2001061067A1 (fr) * 2000-02-17 2001-08-23 Anatoly Nikolaevich Paderov Revetement de protection composite fait d'alliages refractaires
US6383306B1 (en) * 2000-02-28 2002-05-07 General Electric Company Preparation of a nickel-base superalloy article having a decarburized coating containing aluminum and a reactive element
US6830827B2 (en) 2000-03-07 2004-12-14 Ebara Corporation Alloy coating, method for forming the same, and member for high temperature apparatuses
US6589668B1 (en) 2000-06-21 2003-07-08 Howmet Research Corporation Graded platinum diffusion aluminide coating
US6602356B1 (en) 2000-09-20 2003-08-05 General Electric Company CVD aluminiding process for producing a modified platinum aluminide bond coat for improved high temperature performance
US6939603B2 (en) 2001-03-22 2005-09-06 Siemens Westinghouse Power Corporation Thermal barrier coating having subsurface inclusions for improved thermal shock resistance
US6933062B2 (en) 2001-08-16 2005-08-23 General Electric Company Article having an improved platinum-aluminum-hafnium protective coating
US6838190B2 (en) * 2001-12-20 2005-01-04 General Electric Company Article with intermediate layer and protective layer, and its fabrication
EP1327702A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-16 ALSTOM (Switzerland) Ltd Mcraiy bond coating and method of depositing said mcraiy bond coating
US7157151B2 (en) * 2002-09-11 2007-01-02 Rolls-Royce Corporation Corrosion-resistant layered coatings
US7273662B2 (en) 2003-05-16 2007-09-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. High-temperature coatings with Pt metal modified γ-Ni+γ′-Ni3Al alloy compositions
DE10332420A1 (de) * 2003-07-16 2005-02-10 Alstom Technology Ltd Aluminiumbasierte multinäre Legierungen und deren Verwendung als wärme- und korrosionsschützende Beschichtungen
US20050123783A1 (en) * 2003-07-31 2005-06-09 Gregory Otto J. Composite used for thermal spray instrumentation and method for making the same
US7316850B2 (en) * 2004-03-02 2008-01-08 Honeywell International Inc. Modified MCrAlY coatings on turbine blade tips with improved durability
DE602005014877D1 (de) * 2004-08-18 2009-07-23 Univ Iowa State Res Found Inc aus -Ni+ '-Ni3Al-LEGIERUNGEN, DIE MIT EINER AUS DER PT GRUPPE MODIFIZIERT SIND, UND DIE EINER HOCHTEMPERATURKORROSIONSBESTÄNDIGKEIT AUFWEISEN
US7229701B2 (en) 2004-08-26 2007-06-12 Honeywell International, Inc. Chromium and active elements modified platinum aluminide coatings
US7357958B2 (en) 2004-10-29 2008-04-15 General Electric Company Methods for depositing gamma-prime nickel aluminide coatings
US7531217B2 (en) * 2004-12-15 2009-05-12 Iowa State University Research Foundation, Inc. Methods for making high-temperature coatings having Pt metal modified γ-Ni +γ′-Ni3Al alloy compositions and a reactive element
US7247393B2 (en) * 2005-09-26 2007-07-24 General Electric Company Gamma prime phase-containing nickel aluminide coating
US20070138019A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-21 United Technologies Corporation Platinum modified NiCoCrAlY bondcoat for thermal barrier coating
US7527877B2 (en) * 2006-10-27 2009-05-05 General Electric Company Platinum group bond coat modified for diffusion control
US7544424B2 (en) * 2006-11-30 2009-06-09 General Electric Company Ni-base superalloy having a coating system containing a stabilizing layer
US20090075115A1 (en) * 2007-04-30 2009-03-19 Tryon Brian S Multi-layered thermal barrier coating
US8920937B2 (en) * 2007-08-05 2014-12-30 United Technologies Corporation Zirconium modified protective coating
US20090191422A1 (en) * 2008-01-30 2009-07-30 United Technologies Corporation Cathodic ARC deposition coatings for turbine engine components
WO2009142610A1 (en) 2008-05-21 2009-11-26 Otis Elevator Company Door zone protection
JP5108630B2 (ja) * 2008-05-27 2012-12-26 兼房株式会社 平板状刃物
US8821654B2 (en) * 2008-07-15 2014-09-02 Iowa State University Research Foundation, Inc. Pt metal modified γ-Ni+γ′-Ni3Al alloy compositions for high temperature degradation resistant structural alloys
US20100028712A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Iowa State University Research Foundation, Inc. y'-Ni3Al MATRIX PHASE Ni-BASED ALLOY AND COATING COMPOSITIONS MODIFIED BY REACTIVE ELEMENT CO-ADDITIONS AND Si
US8708659B2 (en) * 2010-09-24 2014-04-29 United Technologies Corporation Turbine engine component having protective coating
CN102888583B (zh) * 2012-10-29 2014-09-10 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种CoNiCrAlY涂层及其制备方法和应用
GB2511768A (en) * 2013-03-12 2014-09-17 Rolls Royce Plc Erosion Resistant Coating
US10202855B2 (en) 2016-06-02 2019-02-12 General Electric Company Airfoil with improved coating system
JP7242867B2 (ja) * 2018-12-29 2023-03-20 昆明理工大学 超合金及びその製造方法
US11686208B2 (en) 2020-02-06 2023-06-27 Rolls-Royce Corporation Abrasive coating for high-temperature mechanical systems
US11142818B1 (en) 2020-09-14 2021-10-12 Honeywell International Inc. Grit-blasted and densified bond coat for thermal barrier coating and method of manufacturing the same
US20230138749A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Selectively coated gas path surfaces within a hot section of a gas turbine engine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961910A (en) * 1973-05-25 1976-06-08 Chromalloy American Corporation Rhodium-containing superalloy coatings and methods of making same
US3999956A (en) * 1975-02-21 1976-12-28 Chromalloy American Corporation Platinum-rhodium-containing high temperature alloy coating
GB2041246B (en) * 1979-02-01 1982-12-01 Johnson Matthey Co Ltd Protective layer
US4477538A (en) * 1981-02-17 1984-10-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Platinum underlayers and overlayers for coatings
US5514482A (en) * 1984-04-25 1996-05-07 Alliedsignal Inc. Thermal barrier coating system for superalloy components
GB2285632B (en) * 1985-08-19 1996-02-14 Garrett Corp Thermal barrier coating system for superalloy components
FR2638174B1 (fr) * 1988-10-26 1991-01-18 Onera (Off Nat Aerospatiale) Procede de protection de surface de pieces metalliques contre la corrosion a temperature elevee, et piece traitee par ce procede
US5238752A (en) * 1990-05-07 1993-08-24 General Electric Company Thermal barrier coating system with intermetallic overlay bond coat
US5500252A (en) * 1992-09-05 1996-03-19 Rolls-Royce Plc High temperature corrosion resistant composite coatings
GB9302978D0 (en) * 1993-02-15 1993-03-31 Secr Defence Diffusion barrier layers
EP0654542B1 (en) * 1993-11-19 1999-03-31 Walbar Inc. Improved platinum group silicide modified aluminide coating process and products
US5650235A (en) * 1994-02-28 1997-07-22 Sermatech International, Inc. Platinum enriched, silicon-modified corrosion resistant aluminide coating
US5427866A (en) * 1994-03-28 1995-06-27 General Electric Company Platinum, rhodium, or palladium protective coatings in thermal barrier coating systems
US5658614A (en) * 1994-10-28 1997-08-19 Howmet Research Corporation Platinum aluminide CVD coating method
US5667663A (en) * 1994-12-24 1997-09-16 Chromalloy United Kingdom Limited Method of applying a thermal barrier coating to a superalloy article and a thermal barrier coating
GB9426257D0 (en) * 1994-12-24 1995-03-01 Rolls Royce Plc Thermal barrier coating for a superalloy article and method of application
US5716720A (en) * 1995-03-21 1998-02-10 Howmet Corporation Thermal barrier coating system with intermediate phase bondcoat
US5788823A (en) * 1996-07-23 1998-08-04 Howmet Research Corporation Platinum modified aluminide diffusion coating and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561550C2 (ru) * 2010-03-12 2015-08-27 Снекма Способ получения теплобарьерной защиты и многослойное покрытие, способное сформировать тепловой барьер
RU2600837C2 (ru) * 2012-05-09 2016-10-27 Сименс Акциенгезелльшафт Лопаточный узел со связующим ptal покрытием и термобарьерным покрытием и соответствующий способ изготовления

Also Published As

Publication number Publication date
UA39220C2 (ru) 2001-06-15
EP0814178A1 (en) 1997-12-29
AU2486097A (en) 1998-01-08
CA2208389C (en) 2004-07-13
DE69717007T2 (de) 2003-04-03
JP3919133B2 (ja) 2007-05-23
JPH10121264A (ja) 1998-05-12
AU709144B2 (en) 1999-08-19
IL121055A0 (en) 1997-11-20
EP0814178B1 (en) 2002-11-13
US5942337A (en) 1999-08-24
DE69717007D1 (de) 2002-12-19
GB9612811D0 (en) 1996-08-21
CA2208389A1 (en) 1997-12-19
IL121055A (en) 2002-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2127772C1 (ru) Многослойное тепловое барьерное покрытие подложки из сверхпрочного сплава и способ его нанесения
US6218029B1 (en) Thermal barrier coating for a superalloy article and a method of application thereof
US5624721A (en) Method of producing a superalloy article
US6395343B1 (en) Durable thermal barrier coating
JP3862774B2 (ja) 超合金物品への断熱被膜の被覆方法及び断熱被膜
US6440496B1 (en) Method of forming a diffusion aluminide coating
US4916022A (en) Titania doped ceramic thermal barrier coatings
US5645893A (en) Thermal barrier coating for a superalloy article and method of application
EP1463846A2 (en) Mcraly bond coating and method of depositing said mcraly bond coating
WO1999018259A1 (en) Thermal barrier coating with alumina bond inhibitor
MX2007007096A (es) Metodo para elaborar recubrimientos de alta temperatura con composiciones de aleaciones de gamma niquel mas gamma prima ni3al modificadas con metal de platino y un elemento reactivo.
EP1907604A2 (en) Method for providing a thermal barrier coating and substrate having such coating
GB2285632A (en) Thermal barrier coating system for superalloy components
GB2322382A (en) A coated superalloy article
JP2002146555A (ja) 反応性元素を添加したアルミニウム化物コーティングを金属基体上に形成する方法
JP3802132B2 (ja) 耐熱部材および耐熱部材の製造方法
GB2322383A (en) A coated superalloy article
EP1460152A1 (en) A method of depositing a wear resistant seal coating and seal system
JPH0653934B2 (ja) 遮熱皮膜の製造方法
JP3641500B2 (ja) ガスタービン高温部品とその製造方法
JPH10251869A (ja) 耐熱部材およびその製造方法