RU2570858C2 - Alloy with ion-bombarded surface for protection against ambient effects - Google Patents
Alloy with ion-bombarded surface for protection against ambient effects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570858C2 RU2570858C2 RU2013118575/02A RU2013118575A RU2570858C2 RU 2570858 C2 RU2570858 C2 RU 2570858C2 RU 2013118575/02 A RU2013118575/02 A RU 2013118575/02A RU 2013118575 A RU2013118575 A RU 2013118575A RU 2570858 C2 RU2570858 C2 RU 2570858C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- subsurface region
- modified
- reactive element
- layer
- substrate
- Prior art date
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
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- 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
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
-
- 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
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12944—Ni-base component
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[0001] Изобретение относится к сплавам и покрытиям для сплавов, предназначенным для применения в высокотемпературных механических системах.[0001] The invention relates to alloys and coatings for alloys intended for use in high temperature mechanical systems.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] Детали высокотемпературных механических систем, таких как, например, газотурбинные двигатели, должны работать в жестких средах. Например, рабочие и направляющие лопатки, бандажи и бандажные полки пера лопаток турбин высокого давления подвергаются непосредственному воздействию протекающих в горячем тракте газов в коммерческих авиационных двигателях и обычно испытывают температуры на поверхности металла примерно 800°С, с кратковременными пиками вплоть до 1100°С. Ободная часть диска (рабочего колеса) турбины может испытывать воздействие высоких температур между 600°С и 750°С. В некоторых случаях протекающие в горячем тракте газы могут включать окисляющие и/или коррозионно-активные химические вещества, такие как кислород, сера или тому подобные, воздействию которых может подвергаться ободная часть диска турбины. Высокие температуры, воздействию которых подвергается ободная часть, могут способствовать окислению или коррозии при воздействии на ободную часть окисляющих и/или коррозионно-активных химических веществ, что может влиять на химические и механические свойства ободной части.[0002] Parts of high temperature mechanical systems, such as, for example, gas turbine engines, must operate in harsh environments. For example, working and guide vanes, shrouds and retaining shelves of feather blades of high pressure turbines are directly affected by gases flowing in the hot path in commercial aircraft engines and usually experience temperatures on the metal surface of about 800 ° C, with short-term peaks up to 1100 ° C. The rim of the turbine disk (impeller) may be exposed to high temperatures between 600 ° C and 750 ° C. In some cases, the gases flowing in the hot duct may include oxidizing and / or corrosive chemicals, such as oxygen, sulfur, or the like, to which the rim of the turbine disk may be exposed. The high temperatures to which the rim is exposed can contribute to oxidation or corrosion when exposed to oxidizing and / or corrosive chemicals on the rim, which can affect the chemical and mechanical properties of the rim.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0003] В общем, изобретение направлено на методы формирования модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области в детали из сплава и к деталям из сплавов, которые включают модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. В некоторых примерах сплав может представлять собой никелевый дисковый сплав, такой как сплав γ-Ni+γ'-Ni3Al. В некоторых примерах сплав может быть отформован в деталь газотурбинного двигателя, такую как диск турбины. Модифицированная поверхностная и/или подповерхностная область может быть сформирована осаждением на поверхность сплава слоя, который включает по меньшей мере один элемент, и бомбардировкой этого слоя инертными ионами с использованием ионной бомбардировки для введения элемента в слое в поверхностную и/или подповерхностную область сплава.[0003] In general, the invention is directed to methods for forming a modified surface and / or subsurface region in an alloy part and to alloy parts that include a modified surface and / or subsurface region. In some examples, the alloy may be a nickel disk alloy, such as a γ-Ni + γ'-Ni 3 Al alloy. In some examples, the alloy may be molded into a part of a gas turbine engine, such as a turbine disk. The modified surface and / or subsurface region may be formed by depositing a layer that includes at least one element on the surface of the alloy and bombarding the layer with inert ions using ion bombardment to introduce the element in the layer into the surface and / or subsurface region of the alloy.
[0004] В одном аспекте изобретение направлено на способ, включающий осаждение множества атомов в слой на поверхности подложки, которая включает никелевый сплав. Согласно этому аспекту изобретения множество атомов включает по меньшей мере один из реакционноспособного элемента, такого как иттрий (Y), гафний (Hf), цирконий (Zr), лантан (La), церий (Ce), кремний (Si) или хром (Cr); или благородного металла, такого как платина (Pt), палладий (Pd), родий (Rh), рутений (Ru), иридий (Ir), осмий (Os), золото (Au) или серебро (Ag). Способ может дополнительно включать бомбардировку слоя инертными ионами для внедрения (имплантации) по меньшей мере некоторых из множества атомов в подповерхностную область подложки в пределах примерно 0,3 микрометра от поверхности.[0004] In one aspect, the invention is directed to a method comprising depositing a plurality of atoms into a layer on a surface of a substrate that includes a nickel alloy. According to this aspect of the invention, the plurality of atoms includes at least one of a reactive element such as yttrium (Y), hafnium (Hf), zirconium (Zr), lanthanum (La), cerium (Ce), silicon (Si) or chromium (Cr ); or a noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), iridium (Ir), osmium (Os), gold (Au) or silver (Ag). The method may further include bombarding the layer with inert ions to introduce (implant) at least some of the many atoms into the subsurface region of the substrate within about 0.3 micrometers from the surface.
[0005] В еще одном аспекте изобретение направлено на изделие, которое включает подложку, содержащую никелевый сплав. Согласно этому аспекту изобретения подложка может включать модифицированную подповерхностную область и объемную область. Модифицированная подповерхностная область может включать первый состав, а объемная область может включать второй состав, отличающийся от первого состава. В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область включает по меньшей мере один из реакционноспособного элемента или благородного металла. В дополнение модифицированная подповерхностная область может включать толщину менее чем примерно 0,3 микрометра, измеренную в направлении, практически нормальном поверхности подложки.[0005] In yet another aspect, the invention is directed to an article that includes a substrate containing a nickel alloy. According to this aspect of the invention, the substrate may include a modified subsurface region and a volume region. The modified subsurface region may include a first composition, and the volume region may include a second composition different from the first composition. In some examples, the modified subsurface region includes at least one of a reactive element or a noble metal. In addition, the modified subsurface region may include a thickness of less than about 0.3 micrometers, measured in a direction substantially normal to the surface of the substrate.
[0006] Подробности одного или более примеров изложены ниже на сопроводительных чертежах и в нижеследующем описании. Прочие признаки, задачи и преимущества изобретения будут очевидными из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.[0006] Details of one or more examples are set forth below in the accompanying drawings and in the following description. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, as well as from the claims.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0007] Фиг.1 представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную деталь из сплава.[0007] Figure 1 is a conceptual sectional view that illustrates an exemplary alloy member.
[0008] Фиг.2 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует один примерный метод формирования модифицированной подповерхностной области в подложке из сплава с использованием ионной бомбардировки.[0008] FIG. 2 is a flowchart that illustrates one exemplary method of forming a modified subsurface region in an alloy substrate using ion bombardment.
[0009] Фиг.3А представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава и слой из множества атомов, осажденный на поверхности подложки из сплава.[0009] FIG. 3A is a conceptual cross-sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate and a plurality of atoms deposited on the surface of an alloy substrate.
[0010] Фиг.3В представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава, которая включает модифицированную подповерхностную область.[0010] Fig. 3B is a conceptual cross-sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate that includes a modified subsurface region.
[0011] Фиг.4 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует примерный метод формирования модифицированной подповерхностной области в подложке из сплава с использованием ионной бомбардировки.[0011] FIG. 4 is a flowchart that illustrates an example method of forming a modified subsurface region in an alloy substrate using ion bombardment.
[0012] Фиг.5А представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава и два слоя, каждый из которых включает множество атомов, осажденных на поверхность подложки из сплава.[0012] FIG. 5A is a conceptual sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate and two layers, each of which includes a plurality of atoms deposited on the surface of the alloy substrate.
[0013] Фиг.5В представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава, которая включает модифицированную подповерхностную область.[0013] FIG. 5B is a conceptual cross-sectional view that illustrates an example alloy substrate that includes a modified subsurface region.
[0014] Фиг.6 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует примерный метод формирования модифицированной подповерхностной области в подложке из сплава с использованием ионной бомбардировки.[0014] FIG. 6 is a flowchart that illustrates an example method of forming a modified subsurface region in an alloy substrate using ion bombardment.
[0015] Фиг.7А представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава и слой, который включает множество атомов, осажденных на поверхность подложки из сплава.[0015] FIG. 7A is a conceptual cross-sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate and a layer that includes a plurality of atoms deposited on the surface of the alloy substrate.
[0016] Фиг.7В представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава, которая включает модифицированную подповерхностную область.[0016] FIG. 7B is a conceptual sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate that includes a modified subsurface region.
[0017] Фиг.7С представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава и слой, который включает множество атомов, осажденных на поверхность подложки из сплава поверх модифицированной подповерхностной области.[0017] FIG. 7C is a conceptual sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate and a layer that includes a plurality of atoms deposited on the surface of an alloy substrate over a modified subsurface region.
[0018] Фиг.7D представляет собой концептуальное изображение в разрезе, которое иллюстрирует примерную подложку из сплава, которая включает модифицированную подповерхностную область.[0018] FIG. 7D is a conceptual cross-sectional view that illustrates an exemplary alloy substrate that includes a modified subsurface region.
[0019] Фиг.8 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует примерный метод термической обработки подложки из сплава для удаления практически всей третичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al из подложки из сплава.[0019] FIG. 8 is a flowchart that illustrates an exemplary method of heat treating an alloy substrate to remove substantially all of the tertiary precipitated γ′-Ni 3 Al phase from the alloy substrate.
[0020] Фиг.9 представляет собой график время-температура, который иллюстрирует примерную термическую обработку, которой может быть подвергнута подложка из сплава.[0020] FIG. 9 is a time-temperature graph that illustrates an exemplary heat treatment to which an alloy substrate can be subjected.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0021] В общем, изобретение направлено на методы формирования модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области в изделии, которое включает никелевый сплав, и на изделия, которые включают такую модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. В некоторых примерах изделие может включать диск турбины. Модифицированная поверхностная и/или подповерхностная область может быть сформирована сначала осаждением на поверхность подложки слоя по меньшей мере одного элемента. В некоторых примерах этот слой можно сформировать на части подложки, оставляя другую часть подложки не покрытой слоем. В других примерах слой может быть сформирован практически на всех поверхностях подложки. Слой может включать множество атомов, и это множество атомов может включать единственный элемент или смесь по меньшей мере двух элементов. Элемент или элементы могут быть выбраны для обеспечения защиты изделия от окисления и/или коррозии. Например, элементы могут быть выбраны из реакционноспособного элемента или благородного металла.[0021] In general, the invention is directed to methods for forming a modified surface and / or subsurface region in an article that includes a nickel alloy, and to articles that include such a modified surface and / or subsurface region. In some examples, the article may include a turbine disk. The modified surface and / or subsurface region may be formed first by depositing at least one element on a substrate surface. In some examples, this layer can be formed on a part of the substrate, leaving the other part of the substrate uncoated. In other examples, a layer can be formed on almost all surfaces of the substrate. A layer may include many atoms, and this many atoms may include a single element or a mixture of at least two elements. The element or elements may be selected to protect the product from oxidation and / or corrosion. For example, the elements may be selected from a reactive element or a noble metal.
[0022] Элемент или элементы могут быть осаждены до толщины (измеренной в направлении, практически нормальном поверхности подложки) или плотности покрытия (измеренной, например, в граммах материала на квадратный сантиметр площади поверхности (г/см2)), которая приводит в результате к заданному составу в модифицированной подповерхностной области после введения элемента в модифицированную подповерхностную область.[0022] An element or elements can be deposited to a thickness (measured in a direction substantially normal to the surface of the substrate) or a coating density (measured, for example, in grams of material per square centimeter of surface area (g / cm 2 )), which results in a given composition in the modified subsurface region after introducing the element into the modified subsurface region.
[0023] После того как слой был осажден на поверхность подложки слой может быть подвергнут бомбардировке инертными (нереакционноспособными) ионами, такими как ксенон (Xe), гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr) или радон (Rn). Ионная бомбардировка может приводить к тому, что атомы в слое вводятся в подповерхностную область. В некоторых примерах ионная бомбардировка и введение элемента в модифицированную подповерхностную область могут практически не влиять на фазовый состав и/или микроструктуру подповерхностной области. Например, подповерхностная область может включать фазовый состав γ-Ni+γ'-Ni3Al перед введением элемента в подповерхностную область и также может включать фазовый состав γ-Ni+γ'-Ni3Al после введения элемента в подповерхностную область с образованием модифицированной подповерхностной области. В некоторых примерах введение элемента в подповерхностную область также может создавать остаточное напряжение в подповерхностной области.[0023] After the layer has been deposited on the surface of the substrate, the layer can be bombarded with inert (non-reactive) ions such as xenon (Xe), helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr) or radon (Rn). Ion bombardment can cause atoms in the layer to be introduced into the subsurface region. In some examples, ion bombardment and introduction of an element into a modified subsurface region may have little effect on the phase composition and / or microstructure of the subsurface region. For example, the subsurface region may include the phase composition of γ-Ni + γ'-Ni 3 Al before introducing the element into the subsurface region and may also include the phase composition of γ-Ni + γ'-Ni 3 Al after introducing the element into the subsurface region to form a modified subsurface area. In some examples, introducing an element into the subsurface region can also create residual stress in the subsurface region.
[0024] Фиг.1 представляет собой концептуальное изображение, иллюстрирующее сечение одной примерной детали из сплава. В проиллюстрированном примере деталь из сплава включает диск 10 газотурбинного двигателя, используемый в газотурбинном двигателе. Диск 10 газотурбинного двигателя включает ободную часть 12, ступичную часть 14 и часть 16 с просверленным отверстием. В различных примерах диск 10 газотурбинного двигателя может представлять собой диск компрессора низкого, среднего и высокого давления (диск LPC, диск IPC или диск HPC), диск турбины низкого, среднего и высокого давления (диск LPT, диск IPT или диск HPT) или диск вентилятора.[0024] FIG. 1 is a conceptual view illustrating a cross section of one exemplary alloy part. In the illustrated example, the alloy part includes a gas
[0025] Хотя нижеследующее описание будет направлено главным образом на диск 10 газотурбинного двигателя, выполненный из сплава γ-Ni+γ'-Ni3Al, в других примерах деталь из сплава может содержать иное изделие или иную деталь, нежели диск 10 газотурбинного двигателя, или может содержать иной сплав. Например, деталь из сплава может представлять собой другую деталь высокотемпературной механической системы, такую как лопатка турбины или вал для авиационного двигателя, или может включать другое изделие из сплава, которому может быть полезна модифицированная подповерхностная область. В дополнение описываемые здесь методы могут быть применены к другим сплавам, таким как, например, сталь, алюминиевые сплавы, кобальтовые сплавы, титановые сплавы или тому подобное. В некоторых примерах деталь может включать два или более сплава, соединенных между собой, например, двухсплавный диск газотурбинного двигателя.[0025] Although the following description will be directed mainly to a gas
[0026] При эксплуатации в газотурбинном двигателе ободная часть 12 диска 10 газотурбинного двигателя может испытывать воздействие иных рабочих условий, нежели часть 16 с просверленным отверстием диска 10 газотурбинного двигателя. Например, часть 16 с просверленным отверстием может быть практически изолирована от газов, проходящих через газотурбинный двигатель, тогда как ободная часть 12 может быть подвержена воздействию этих газов. Вследствие этого ободная часть 12 может подвергаться воздействию более высоких температур и/или более коррозионной и/или окислительной среды, чем часть 16 с просверленным отверстием. Соответственно, части 16 с просверленным отверстием и ободной части 12 могут быть полезны различные механические и/или химические свойства, в том числе свойства вдоль поверхностных и/или подповерхностных областей части 16 с просверленным отверстием и ободной части 12. Например, части 16 с просверленным отверстием может быть полезным наличие высокой прочности на растяжение и высокой усталостной прочности при более низких температурах, тогда как ободной части 12 может быть полезным наличие улучшенного сопротивления ползучести при повышенных температурах, улучшенной стойкости к повреждениям и улучшенного сопротивления усталости с выдержками. Дополнительно или альтернативно ободной части 12 могут быть полезными покрытие или поверхностная область, которое(ая) обеспечивает защиту ободной части 12 от воздействия среды, например, от коррозии и/или окисления, тогда как часть 16 с просверленным отверстием может быть практически изолирована от горячих газов и не получит никакой пользы от покрытия или поверхностной области, которые обеспечивают защиту от воздействия среды.[0026] When used in a gas turbine engine, the
[0027] На химические и механические свойства ободной части 12 и части 16 с просверленным отверстием могут оказывать влияние химический состав или металлографическая структура, фазовый состав и/или микроструктура соответствующей части 12 или 16. Диск 10 газотурбинного двигателя может быть выполнен из широкого диапазона сплавов, включая, например, жаропрочный сплав (суперсплав) на основе Ni. В некоторых примерах диск 10 газотурбинного двигателя может быть выполнен из жаропрочного сплава на основе Ni, имеющего фазовый состав γ-Ni+γ'-Ni3Al. В таких примерах γ-Ni может быть сплошной фазой, например, матрицей, а γ'-Ni3Al может быть дисперсной фазой, например, выделившейся фазой. Фаза γ'-Ni3Al может выделяться в четко выраженные, практически однородные домены внутри матричной фазы γ-Ni.[0027] The chemical and mechanical properties of the
[0028] В некоторых примерах домены выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут быть классифицированы на домены первичной выделившейся фазы, домены вторичной выделившейся фазы, домены третичной выделившейся фазы или их комбинации. Наименование «первичная», «вторичная» или «третичная» может относиться к тому способу, которым были сформированы домены выделившейся фазы γ'-Ni3Al, или к тому, как домены выделившейся фазы реагируют на термическую обработку. Например, домены первичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут оставаться практически нерастворенными и даже могут укрупняться, когда сплав подвергают термической обработке ниже температуры фазового перехода сплава. В некоторых примерах объемная доля доменов первичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al определяется температурой, при которой выполняют термическую обработку, а размер доменов первичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al определяется продолжительностью термической обработки. Напротив, домены вторичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al практически растворяются в матричной фазе, когда сплав подвергают термической обработке выше нижнего порогового значения температуры и ниже температуры фазового перехода сплава. Домены вторичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al образуются во время охлаждения сплава от относительно высоких температур. Домены третичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al также могут растворяться в матричной фазе, когда сплав подвергают термической обработке выше нижнего порогового значения температуры и ниже температуры фазового перехода сплава. Домены третичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут образовываться во время охлаждения сплава при относительно более низких температурах. В дополнение домены третичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут укрупняться во время старения, тогда как домены первичной и вторичной выделившихся фаз γ'-Ni3Al могут быть относительно неподверженными влиянию старения.[0028] In some examples, the domains of the precipitated phase of γ'-Ni 3 Al can be classified into domains of the primary precipitate, domains of the secondary precipitate, domains of the tertiary precipitate, or a combination thereof. The name “primary”, “secondary” or “tertiary” may refer to the way in which the domains of the precipitated γ'-Ni 3 Al phase were formed, or to how the domains of the precipitated phase react to heat treatment. For example, the domains of the primary precipitated γ'-Ni 3 Al phase may remain practically undissolved and may even become larger when the alloy is subjected to heat treatment below the phase transition temperature of the alloy. In some examples, the volume fraction of the domains of the primary precipitated γ'-Ni 3 Al phase is determined by the temperature at which the heat treatment is performed, and the size of the domains of the primary precipitated γ'-Ni 3 Al phase is determined by the duration of the heat treatment. On the contrary, the domains of the secondary precipitated γ'-Ni 3 Al phase practically dissolve in the matrix phase, when the alloy is subjected to heat treatment above the lower threshold temperature and below the phase transition temperature of the alloy. The domains of the secondary precipitated γ'-Ni 3 Al phase are formed during cooling of the alloy from relatively high temperatures. The domains of the tertiary precipitated phase γ'-Ni 3 Al can also dissolve in the matrix phase, when the alloy is subjected to heat treatment above the lower threshold temperature and below the phase transition temperature of the alloy. The domains of the tertiary precipitated phase γ'-Ni 3 Al can be formed during cooling of the alloy at relatively lower temperatures. In addition, the domains of the tertiary precipitated phase of γ'-Ni 3 Al may become larger during aging, while the domains of the primary and secondary precipitated phases of γ'-Ni 3 Al may be relatively unaffected by aging.
[0029] В некоторых примерах домены выделившейся фазы γ'-Ni3Al также могут быть классифицированы на основе среднего диаметра доменов выделившейся фазы. Например, домены третичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут иметь средний диаметр между примерно 10 нанометрами (нм) и примерно 50 нм (примерно 0,01 микрометра (мкм) и примерно 0,05 мкм), а домены вторичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут иметь средний диаметр между примерно 100 нм и примерно 300 нм (примерно 0,1 мкм и примерно 0,3 мкм). Домены первичной выделившейся фазы γ'-Ni3Al могут иметь средний диаметр между примерно 1 мкм и примерно 3 мкм.[0029] In some examples, the domains of the precipitated phase of γ'-Ni 3 Al can also be classified based on the average diameter of the domains of the precipitated phase. For example, the domains of the tertiary precipitated phase γ'-Ni 3 Al may have an average diameter between about 10 nanometers (nm) and about 50 nm (about 0.01 micrometers (microns) and about 0.05 microns), and the domains of the secondary precipitated phase γ '-Ni 3 Al may have an average diameter between about 100 nm and about 300 nm (about 0.1 μm and about 0.3 μm). The domains of the primary precipitated phase γ′-Ni 3 Al may have an average diameter between about 1 μm and about 3 μm.
[0030] В некоторых примерах объемная доля доменов выделившейся фазы γ'-Ni3Al и тип доменов выделившейся фазы γ'-Ni3Al (например, первичной, вторичной, третичной) могут оказывать влияние на свойства диска 10 газотурбинного двигателя, такие как, например, прочность на растяжение, усталостная прочность, сопротивление ползучести, стойкость к повреждениям или сопротивление усталости с выдержками.[0030] In some examples, the volume fraction of the domains of the precipitated γ'-Ni 3 Al phase and the type of domains of the precipitated γ'-Ni 3 Al phase (eg, primary, secondary, tertiary) can affect the properties of the
[0031] Конкретный химический состав сплава также может влиять на свойства диска 10 газотурбинного двигателя, даже в пределах единого фазового состава. Например, относительные количества элементов в сплаве могут влиять на механические свойства сплава, такие как прочность на растяжение, усталостная прочность, сопротивление ползучести, стойкость к повреждениям или сопротивлению усталости с выдержками. Подобным образом относительные количества элементов в сплаве могут влиять на химические свойства сплава, такие как стойкость к окислению, коррозионная стойкость или тому подобные. В некоторых случаях химический состав сплава может проявлять конкурирующие эффекты, например, может оказывать вредное влияние на по меньшей мере одно механическое или химическое свойство, в то же время благоприятно влияя на по меньшей мере одно другое механическое или химическое свойство. Как здесь описано, один метод уравновешивания эффектов различных составов состоит в формировании модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области, что приводит в результате к заданным характеристикам поверхностной и/или подповерхностной области, в то же время сохраняя иной состав, а значит, и потенциально иные заданные характеристики, в объеме сплава.[0031] The specific chemical composition of the alloy can also affect the properties of the
[0032] В некоторых примерах описываемые здесь методы могут быть применены только к некоторым частям детали из сплава, такой как диск 10 газотурбинного двигателя. Например, как описано выше, практически только ободная часть 12 диска 10 газотурбинного двигателя может подвергаться воздействию газов, проходящих через газотурбинный двигатель. Вследствие этого ободная часть 12 может включать модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область, которая может вносить вклад в стойкость к окислению и/или коррозии ободной части 12, в то время как часть 16 с просверленным отверстием может не включать модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. В других примерах практически все поверхности диска 10 газотурбинного двигателя, в том числе часть 16 с просверленным отверстием, ступичная часть 14 и ободная часть 12 могут включать модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область.[0032] In some examples, the methods described herein can only be applied to some parts of an alloy part, such as a
[0033] Фиг.2 представляет собой блок-схему одного примера метода формирования модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области в подложке из сплава, такой как диск 10 газотурбинного двигателя. Фиг.2 будет описана с одновременным обращением к фиг.3А и 3В для простоты описания. Однако будет понятно, что подложка 32 из сплава по Фиг.3А и 3В может составлять часть ободной части 12, ступичной части 14 и/или части 16 с просверленным отверстием диска 10 газотурбинного двигателя.[0033] FIG. 2 is a flowchart of one example of a method for forming a modified surface and / or subsurface region in an alloy substrate, such as a
[0034] Метод, проиллюстрированный на фиг.1, включает в себя формирование (22) слоя 36, который включает множество атомов поверхности 34 подложки 32 из сплава. Как описано выше, подложка 32 из сплава может включать никелевый сплав, такой как жаропрочный сплав на основе никеля. В некоторых примерах подложка 32 из сплава может включать никелевый сплав, который имеет фазовый состав γ-Ni+γ'-Ni3Al. Как будет описано ниже в отношении фиг.8 и 9, в некоторых примерах подложка 32 из сплава может быть подвергнута термической обработке или иной технологической стадии, которая удаляет практически весь третичный γ'-Ni3Al из по меньшей мере той части подложки 32 из сплава, которая будет включать модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. В других примерах подложка 32 из сплава может включать любые заданные фазовый состав и микроструктуру, включая, например, по меньшей мере одно из первичного γ'-Ni3Al, вторичного γ'-Ni3Al и/или третичного γ'-Ni3Al.[0034] The method illustrated in FIG. 1 includes forming (22) a
[0035] Слой 36 может включать по меньшей мере один элемент, а в некоторых примерах может состоять, по существу, из единственного элемента. В других примерах слой 36 может включать по меньшей мере два элемента. Элемент или элементы в слое 36 могут быть выбраны, например, из реакционноспособного элемента или благородного металла. Используемые здесь благородные металлы включают Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt и Au. Используемые здесь реакционноспособные элементы включают Y, La, Hf, Zr, Ce, Si и Cr. В некоторых примерах реакционноспособные элементы могут быть подразделены на подкатегории: основной легирующий элемент (Cr), второстепенный легирующий элемент (Si) и следовые легирующие элементы (Y, Hf, Zr, La и Ce, совокупно называемые редкоземельными реакционноспособными элементами).[0035]
[0036] Слой 36 может быть осажден до толщины (измеренной в направлении, практически нормальном поверхности 34) или плотности покрытия (измеренной в г/см2), достаточной для обеспечения заданной концентрации элемента или элементов в модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области после введения атомов в слое 36 в модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. Например, толщина или плотность покрытия, которая будет приводить к заданной концентрации элемента, может быть определена на основе глубины модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области, измеренной в направлении, практически нормальном поверхности 34, и заданной концентрации элемента внутри объема модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области.[0036]
[0037] Слой 36 может быть осажден с использованием любого метода, которым можно осадить слой 36 до регулируемой толщины или плотности покрытия. В некоторых примерах может быть использован метод осаждения, которым можно осадить слой 36 при относительно низких температурах, например, ниже примерно 1500°F (примерно 815°С) или предпочтительно ниже примерно 1400°F (примерно 760°С). Осаждение при относительно низкой температуре может способствовать осаждению слоя 36 без существенного влияния на микроструктуру или фазовый состав подложки 32. Дополнительно или альтернативно осаждение при относительно низкой температуре может уменьшать или практически устранять взаимную диффузию элементов между слоем 36 и подложкой 32 из сплава. В некоторых примерах слой 36 может быть осажден методом непосредственного осаждения из паровой фазы (DVD), электроосаждения, наномасштабного электроосаждения, химического осаждения из паров металлоорганических соединений (MO-CVD), плазмостимулированного физического осаждения из паровой фазы (PA-PVD) или тому подобного.[0037]
[0038] После того как слой 36 был осажден на поверхность 34, слой 36 подвергают бомбардировке инертными ионами с использованием ионной бомбардировки (24). В некоторых примерах инертные ионы включают благородный газ, такой как He, Ne, Ar, Kr, Xe или Rn. В некоторых вариантах реализации могут быть предпочтительными более тяжелые ионы, такие как, например, Xe или Rn.[0038] After
[0039] Инертные ионы могут быть ускорены к слою 36 с уровнем энергии, достаточным для того, чтобы соударяться с атомами в слое 36 и вызывать введение атомов в подложку 32 из сплава на заданную глубину. Например, инертные ионы могут быть ускорены до уровня энергии, достаточного для введения атомов в слое 36 в подложку 32 из сплава на глубину вплоть до примерно 0,3 мкм (измеренную в направлении, практически нормальном поверхности 34). В других примерах инертные ионы могут быть ускорены до уровня энергии, достаточного для введения атомов в слое 36 в подложку 32 из сплава на меньшую глубину, например, любую глубину между 0 (нулем) мкм и примерно 0,3 мкм.[0039] Inert ions can be accelerated to layer 36 with an energy level sufficient to collide with atoms in
[0040] В некоторых примерах инертные ионы могут быть ускорены до различных уровней энергии, так что атомы в слое 36 вводятся в подложку 32 из сплава на различные глубины. Например, инертные ионы могут быть ускорены до уровней энергии, которые приводят к тому, что атомы в слое 36 вводятся в подложку 32 из сплава на глубины, варьирующиеся практически непрерывно от 0 мкм до максимальной глубины модифицированной подповерхностной области 38. В различных примерах максимальная глубина модифицированной подповерхностной области 38 может составлять от примерно 0,01 мкм до примерно 0,3 мкм. Таким образом, ионная бомбардировка может быть использована для введения атомов слоя 36 практически по всей глубине модифицированной подповерхностной области 38.[0040] In some examples, inert ions can be accelerated to various energy levels, so that the atoms in
[0041] В некоторых вариантах реализации введение атомов из слоя 36 в модифицированную подповерхностную область 38 может создавать напряжение в подложке 32 из сплава по меньшей мере в модифицированной подповерхностной области 38. Напряжение может придавать вязкость поверхностной области, подобно другим методам получения сжимающих поверхностных напряжений, таким как нагартовка. Модифицированная подповерхностная область 38 с приданной вязкостью может обеспечивать повышенную устойчивость к высокотемпературной ползучести или повышенное сопротивление распространению трещин в модифицированной подповерхностной области 38 по сравнению с подложкой 32 из сплава, в которой не были созданы такие напряжения.[0041] In some embodiments, the introduction of atoms from the
[0042] В некоторых случаях применение ионной бомбардировки для формирования модифицированной подповерхностной области 38 в подложке 32 из сплава может способствовать образованию модифицированной подповерхностной области 38 без существенного изменения микроструктуры и/или фазового состава подложки 32 из сплава в модифицированной подповерхностной области 38. Например, как описано выше, подложка 32 из сплава может включать фазовый состав γ-Ni+γ'-Ni3Al перед введением атомов в слое 36 в модифицированную подповерхностную область 38 путем ионной бомбардировки. В некоторых примерах введение атомов из слоя 36 в модифицированную подповерхностную область 38 путем ионной бомбардировки оставляет фазовый состав γ-Ni+γ'-Ni3Al в модифицированной подповерхностной области 38 практически неизмененным.[0042] In some cases, the use of ion bombardment to form the modified
[0043] В некоторых вариантах реализации использование ионной бомбардировки для формирования модифицированной подповерхностной области 38 может способствовать образованию модифицированной подповерхностной области 38, в то же время оставляя внешние размеры подложки 32 из сплава практически неизмененными. Это может быть полезным в тех применениях, где размеры подложки 32 из сплава имеют малые допуски и точно выдерживаются.[0043] In some embodiments, the use of ion bombardment to form the modified
[0044] Стадия ионной бомбардировки (24) может быть осуществлена при относительно низкой температуре, например, ниже примерно 1500°F (примерно 815°С) или предпочтительно ниже примерно 1400°F (примерно 760°С), которая, как описано выше, может не оказывать существенного влияния на микроструктуру или фазовый состав подложки 32 из сплава. Дополнительно поддержание слоя 36 и подложки 32 из сплава при относительно низкой температуре может уменьшить или практически устранить взаимную диффузию элементов в подложке 32 из сплава и слое 36.[0044] The ion bombardment step (24) can be carried out at a relatively low temperature, for example, below about 1500 ° F (about 815 ° C) or preferably below about 1400 ° F (about 760 ° C), which, as described above, may not significantly affect the microstructure or phase composition of the
[0045] После завершения ионной бомбардировки и введения элемента или элементов слоя 36 в модифицированную подповерхностную область 38, модифицированная подповерхностная область 38 может включать заданное количество элемента или элементов, которые были осаждены в слой 36. Например, слой 36 может включать по меньшей мере один благородный металл и/или по меньшей мере один реакционноспособный элемент. В некоторых примерах, в которых модифицированная подповерхностная область 38 включает по меньшей мере один реакционноспособный элемент, этот по меньшей мере один реакционноспособный элемент может представлять собой по меньшей мере один основной легирующий элемент (Cr), второстепенный легирующий элемент (Si) или следовый легирующий элемент (Y, Hf, Zr, La и Ce, в совокупности - редкоземельные реакционноспособные элементы).[0045] After the ion bombardment is completed and the element or elements of
[0046] Когда слой 36 включает по меньшей мере один благородный металл, модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 20 весовых процентов (вес.%) упомянутого по меньшей мере одного благородного металла, независимо от того, включает ли слой 36 единственный благородный металл или два или более благородных металла. В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 10 вес.% упомянутого по меньшей мере одного благородного металла, независимо от того, включает ли слой 36 единственный благородный металл или два или более благородных металла. В примерах, в которых слой 36 включает по меньшей мере один благородный металл, модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 1 вес.% упомянутого по меньшей мере одного благородного металла (например, между примерно 1 вес.% и примерно 20 вес.% или между примерно 1 вес.% и примерно 10 вес.%). В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 2,5 вес.% упомянутого по меньшей мере одного благородного металла (например, между примерно 2,5 вес.% и примерно 20 вес.% или между примерно 2,5 вес.% и примерно 10 вес.%).[0046] When the
[0047] Когда слой 36 включает Cr, модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 30 вес.% Cr. В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 20 вес.% Cr. В других примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 10 вес.% Cr. В примерах, в которых слой 36 включает Cr, модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 1 вес.% Cr (например, между примерно 1 вес.% и примерно 30 вес.%, или между примерно 1 вес.% и примерно 20 вес.%, или между примерно 1 вес.% и примерно 10 вес.%). В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 5 вес.% Cr (например, между примерно 5 вес.% и примерно 30 вес.%, или между примерно 5 вес.% и примерно 20 вес.%, или между примерно 5 вес.% и примерно 10 вес.%).[0047] When the
[0048] Когда слой 36 включает по меньшей мере один редкоземельный реакционноспособный элемент (например, Y, Hf, Zr, La и/или Ce), модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 1 вес.% упомянутого по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента, независимого от того, включает ли слой 36 единственный редкоземельный реакционноспособный элемент или по меньшей мере два редкоземельных реакционноспособных элемента. В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 0,1 вес.% упомянутого по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента, независимо от того, включает ли слой 36 единственный редкоземельный реакционноспособный элемент или по меньшей мере два редкоземельных реакционноспособных элемента. В примерах, в которых слой 36 включает по меньшей мере один редкоземельный реакционноспособный элемент, модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 0,005 вес.% упомянутого по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента (например, между 0,005 вес.% и примерно 1 вес.% или между 0,005 вес.% и примерно 0,1 вес.%). В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 0,01 вес.% упомянутого по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента (например, между примерно 0,01 вес.% и примерно 1 вес.% или между примерно 0,01 вес.% и примерно 0,1 вес.%).[0048] When
[0049] Когда слой 36 включает Si, модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 2 вес.% Si. В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 1 вес.% Si. В примерах, в которых слой 36 включает Si, модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 0,005 вес.% Si (например, между 0,005 вес.% и примерно 2 вес.% или между 0,005 вес.% и примерно 1 вес.%). В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать по меньшей мере примерно 0,01 вес.% Si (например, между 0,01 вес.% и примерно 2 вес.% или между 0,01 вес.% и примерно 1 вес.%).[0049] When the
[0050] В некоторых примерах в состав слоя 36 могут входить по меньшей мере один редкоземельный реакционноспособный элемент и Si. Тогда модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 2 вес.% в сумме упомянутого по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента и Si. В некоторых примерах модифицированная подповерхностная область 38 может включать менее чем примерно 1 вес.% в сумме упомянутого по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента и Si.[0050] In some examples,
[0051] В некоторых примерах состав модифицированной подповерхностной области 38 может изменяться в зависимости от глубины в пределах подложки 32 из сплава. Например, состав модифицированной подповерхностной области 38 может быть более подобен составу подложки 32 из сплава на границе модифицированной подповерхностной области 38 и подложки 32 из сплава и может больше отличаться от состава подложки 32 из сплава ближе к поверхности 34. В некоторых примерах такой градиент состава может сокращать риск отслоения или откалывания модифицированной подповерхностной области 38 от подложки 32 из сплава, например, может увеличивать адгезию между модифицированной подповерхностной областью 38 и подложкой 32 из сплава. В некоторых примерах перечисленные выше составы могут относиться к среднему составу внутри модифицированной подповерхностной области 38.[0051] In some examples, the composition of the modified
[0052] Хотя это не показано на фиг.2, в некоторых вариантах реализации метод может включать стадию термической обработки после ионной бомбардировки. Эта стадия термической обработки может быть выполнена для окисления Cr или Al, присутствующего в модифицированной подповерхностной области 38, с образованием оксидной пленки на поверхности 34. Оксидная пленка может уменьшать или практически устранять дальнейшие окисление и/или коррозию подложки 32 из сплава и, таким образом, может обеспечивать защиту подложки 32 из сплава от воздействия среды. Элементы, присутствующие в модифицированной подповерхностной области 38, могут вносить вклад в образование оксидной пленки, могут повышать адгезию оксидной пленки к поверхности 34 или могут снижать скорость дальнейшего окисления. Например, Cr может окисляться с образованием оксидной пленки. Реакционноспособный элемент может обеспечивать устойчивость к окислению, например, снижать скорость дальнейшего окисления и дополнительно или альтернативно может повышать адгезию оксидной пленки к поверхности 34. Благородные металлы также могут вносить свой вклад в устойчивость к дальнейшему окислению.[0052] Although not shown in FIG. 2, in some embodiments, the method may include a heat treatment step after ion bombardment. This heat treatment step can be performed to oxidize Cr or Al present in the modified
[0053] В то время как фиг.2, 3А и 3В описывали метод, включающий осаждение единственного слоя 36 на поверхность 34, в других вариантах реализации метод может включать осаждение множественных слоев на поверхность 34. В некоторых примерах множественные слои могут включать различные элементы. Фиг.4, 5А и 5В иллюстрируют один пример такого метода.[0053] While FIGS. 2, 3A and 3B described a method comprising depositing a
[0054] Как показано на фиг.4, метод может включать осаждение (42) первого слоя 52 на поверхность 34 подложки 32 из сплава. Первый слой 52 может включать множество атомов и включает по меньшей мере один элемент. В некоторых примерах первый слой 52 может состоять, по существу, из единственного элемента, тогда как в других примерах первый слой 52 может включать по меньшей мере два элемента. Как описано выше, элемент или элементы могут быть выбраны из реакционноспособного элемента и/или благородного металла.[0054] As shown in FIG. 4, the method may include depositing (42) the
[0055] Первый слой 52 может быть осажден до толщины (измеренной в направлении, практически нормальном поверхности 34) или плотности покрытия (измеренной в г/см2), достаточной для обеспечения заданной концентрации элемента или элементов в модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области после введения атомов первого слоя 52 в модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. Например, толщина или плотность покрытия, необходимая для обеспечения заданной концентрации элемента, может быть определена на основе глубины модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области, измеренной в направлении, практически нормальном поверхности 34, и заданной концентрации элемента внутри объема модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области.[0055] The
[0056] Первый слой 52 может быть осажден с использованием любого метода, которым можно осадить первый слой 52 до регулируемой толщины или плотности покрытия. В некоторых примерах может быть использован метод осаждения, которым можно осадить первый слой 52 при относительно низких температурах, например, ниже примерно 1500°F (примерно 815°С) или предпочтительно ниже примерно 1400°F (примерно 760°С). Осаждение при относительно низкой температуре может способствовать осаждению первого слоя 52 без существенного влияния на микроструктуру или фазовый состав подложки 32 из сплава. Дополнительно или альтернативно осаждение при относительно низкой температуре может уменьшать или практически устранять взаимную диффузию элементов между первым слоем 52 и подложкой 32 из сплава. В некоторых примерах первый слой 52 может быть осажден методом DVD, электроосаждения, наномасштабного электроосаждения, MO-CVD, PA-PVD или тому подобного.[0056] The
[0057] После того как завершено осаждение первого слоя 52, на первый слой 52 может быть осажден (44) второй слой 54. В некоторых примерах второй слой 54 может включать по меньшей мере один элемент, который не присутствует в первом слое 52. Подобно первому слою 52, второй слой 54 может включать по меньшей мере один элемент, а в некоторых примерах может состоять, по существу, из единственного элемента. В других примерах второй слой 54 может включать по меньшей мере два элемента. Элемент или элементы во втором слое 54 могут быть выбраны из реакционноспособного элемента или благородного металла.[0057] After the deposition of the
[0058] Второй слой 54 может быть осажден до толщины (измеренной в направлении, практически нормальном поверхности 34) или плотности покрытия (измеренной в г/см2), достаточной для обеспечения заданной концентрации элемента или элементов в модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области после введения атомов второго слоя 54 в модифицированную поверхностную и/или подповерхностную область. Например, толщина или плотность покрытия, необходимая для обеспечения заданной концентрации элемента, может быть определена на основе глубины модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области, измеренной в направлении, практически нормальном поверхности 34, и заданной концентрации элемента внутри объема модифицированной поверхностной и/или подповерхностной области.[0058] The
[0059] Второй слой 54 может быть осажден с использованием любого метода, которым можно осадить второй слой 54 до регулируемой толщины или плотности покрытия. В некоторых примерах может быть использован метод осаждения, которым можно осадить второй слой 54 при относительно низких температурах, например, ниже примерно 1500°F (примерно 815°С) или предпочтительно ниже примерно 1400°F (примерно 760°С). Осаждение при относительно низкой температуре может способствовать осаждению второго слоя 54 без существенного влияния на микроструктуру или фазовый состав подложки 32 из сплава. Дополнительно или альтернативно осаждение при относительно низкой температуре может уменьшать или практически устранять взаимную диффузию элементов между вторым слоем 54 и подложкой 32 из сплава. В некоторых примерах второй слой 54 может быть осажден методом DVD, электроосаждения, наномасштабного электроосаждения, MO-CVD, PA-PVD или тому подобного. В некоторых примерах первый слой 52 и второй слой 54 осаждают, используя сходный метод, тогда как в других примерах первый слой 52 может быть осажден с использованием первого метода, а второй слой 54 может быть осажден с использованием второго метода.[0059] The
[0060] В некоторых примерах метод, который включает осаждение первого слоя 52 и второго слоя 54, может способствовать независимому регулированию количества первого элемента и второго элемента, осаждаемых на поверхность 34 и вводимых в модифицированную подповерхностную область 56. Например, первый слой 52 может включать первый элемент, а второй слой 54 может включать второй элемент. В некоторых случаях осаждение первого элемента в первый слой 52 и второго элемента во второй слой 54 может способствовать более точному регулированию осаждаемых количеств первого и второго элементов по сравнению с осаждением первого и второго элементов в виде смеси в единственном слое.[0060] In some examples, a method that involves depositing a
[0061] Когда первый слой 52 и второй слой 54 были осаждены на поверхность 34, первый и второй слои 52 и 54 подвергают бомбардировке инертными ионами с использованием ионной бомбардировки (46). В некоторых примерах инертные ионы включают благородный газ, такой как He, Ne, Ar, Kr, Xe или Rn. В некоторых вариантах реализации могут быть предпочтительными более тяжелые ионы, например, такие как Xe или Rn.[0061] When the
[0062] Инертные ионы могут быть ускорены к первому и второму слоям 52 и 54 с уровнем энергии, достаточным для того, чтобы соударяться с атомами в первом и втором слоях 52 и 54 и вызывать введение атомов в подложку 32 из сплава на заданную глубину. Например, инертные ионы могут быть ускорены до уровня энергии, достаточного для введения атомов первого и второго слоев 52 и 54 в подложку 32 из сплава на глубину вплоть до примерно 0,3 мкм (измеренную в направлении, практически нормальном поверхности 34). В других примерах инертные ионы могут быть ускорены до уровня энергии, достаточного для введения атомов первого и второго слоев 52 и 54 в подложку 32 из сплава на меньшую глубину, например, любую глубину между 0 (нулем) мкм и примерно 0,3 мкм.[0062] Inert ions can be accelerated to the first and
[0063] В некоторых примерах инертные ионы могут быть ускорены до различных уровней энергии, так чтобы атомы в первом и втором слоях 52 и 54 вводились в подложку 32 из сплава на различные глубины. Например, инертные ионы могут быть ускорены до уровней энергии, которые приводят к тому, что атомы в первом и втором слоях 52 и 54 вводятся в подложку 32 из сплава на глубины, варьирующиеся практически непрерывно от 0 мкм до максимальной глубины модифицированной подповерхностной области 56. В различных примерах максимальная глубина модифицированной подповерхностной области 56 может составлять от примерно 0,01 мкм до примерно 0,3 мкм. Таким образом, ионная бомбардировка может быть использована для введения атомов в первом и втором слоях 52 и 54 практически по всей глубине модифицированной подповерхностной области 56.[0063] In some examples, inert ions can be accelerated to various energy levels so that the atoms in the first and
[0064] Модифицированная подповерхностная область 56 может иметь состав, подобный или практически такой же, как и любой из описанных выше. Например, модифицированная подповерхностная область 56 может включать менее чем примерно 1 вес.% по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента, менее чем примерно 2 вес.% Si, менее чем примерно 30 вес.% Cr и/или менее чем примерно 20 вес.% по меньшей мере одного благородного металла. Модифицированная подповерхностная область 56 также может включать прочие элементы, такие как те, которые присутствуют в подложке 32 из сплава перед осаждением первого слоя 52 и второго слоя 54. Как описано выше, перечисленные составы могут быть средними составами, рассчитанными для всей модифицированной подповерхностной области 56 в целом, хотя состав модифицированной подповерхностной области 56 может изменяться внутри модифицированной подповерхностной области 56, например, может изменяться в зависимости от глубины в пределах модифицированной подповерхностной области 56.[0064] The modified
[0065] Стадия ионной бомбардировки (46) может быть осуществлена при относительно низкой температуре, например, ниже примерно 1500°F (примерно 815°С) или предпочтительно ниже примерно 1400°F (примерно 760°С), которая, как описано выше, может не оказывать существенного влияния на микроструктуру или фазовый состав подложки 32 из сплава. Дополнительно поддержание первого слоя 52, второго слоя 54 и подложки 32 из сплава при относительно низкой температуре может уменьшить или практически устранить взаимную диффузию элементов в подложке 32 из сплава и слое 36. Необязательно после стадии ионной бомбардировки (46) подложка 32 из сплава, включающая модифицированную подповерхностную область 56, может быть подвергнута стадии термической обработки. Стадия термической обработки может быть выполнена для окисления Cr или Al, присутствующего в модифицированной подповерхностной области, с образованием оксидной пленки на поверхности 34. Оксидная пленка уменьшает или практически устраняет дальнейшие окисление и/или коррозию подложки 32 из сплава и, таким образом, может обеспечивать защиту подложки 32 из сплава от воздействия среды.[0065] The ion bombardment step (46) can be carried out at a relatively low temperature, for example, below about 1500 ° F (about 815 ° C) or preferably below about 1400 ° F (about 760 ° C), which, as described above, may not significantly affect the microstructure or phase composition of the
[0066] В некоторых примерах, как показано на фиг.6, 7А, 7В, 7С и 7D, вместо осаждения и первого слоя 52 и второго слоя 54 на поверхность 34 перед выполнением ионной бомбардировки первый слой 72 может быть осажден (62) на поверхность 34 и введен в подповерхностную область подложки 32 из сплава с использованием ионной бомбардировки (64) с образованием модифицированной подповерхностной области 74. Затем на поверхность 34 может быть осажден (66) второй слой 76, и элемент или элементы из второго слоя 76 могут быть введены в модифицированную подповерхностную область 74 с использованием ионной бомбардировки (68) с образованием дополнительно модифицированной подповерхностной области 78, которая включает элементы из первого слоя 72 и второго слоя 76.[0066] In some examples, as shown in FIGS. 6, 7A, 7B, 7C, and 7D, instead of depositing both the
[0067] Первый слой 72 может включать, например, по меньшей мере один элемент, выбранный из реакционноспособного элемента и/или благородного металла. Подобным образом второй слой 76 может включать по меньшей мере один элемент, выбранный из реакционноспособного элемента и/или благородного металла. В некоторых примерах первый слой 72 и второй слой 76 включают по меньшей мере один иной элемент, а в некоторых примерах первый слой 72 может включать единственный, первый элемент, а второй слой 76 может включать единственный, иной, второй элемент.[0067] The
[0068] Как описано выше, каждый из первого слоя 72 и второго слоя 76 может быть осажден до толщины или плотности покрытия, которая обеспечивает заданный состав в модифицированной подповерхностной области 78 после введения элемента(ов) в первом слое 72 и втором слое 76. Например, первый слой 72 и второй слой 76 могут включать достаточные количества по меньшей мере одного элемента с тем, чтобы модифицированная подповерхностная область 78 включала менее чем примерно 1 вес.% по меньшей мере одного редкоземельного реакционноспособного элемента, менее чем примерно 2 вес.% Si, менее чем примерно 30 вес.% Cr и/или менее чем примерно 20 вес.% по меньшей мере одного благородного металла или любой другой заданный состав в пределах перечисленных здесь диапазонов.[0068] As described above, each of the
[0069] В некоторых примерах описанные здесь методы могут включать стадию первоначальной термической обработки для образования заданной микроструктуры в детали из сплава (например, подложке из сплава). Например, как показано на ФИГ.8 и 9, деталь из сплава может быть нагрета 92 до температуры 94 термической обработки, которая является меньшей, чем температура 100 фазового перехода сплава (82). В некоторых примерах, как описано выше, деталь из сплава может быть выполнена из сплава γ-Ni+γ'-Ni3Al. Температура 100 фазового перехода для сплава γ-Ni+γ'-Ni3Al называется температурой сольвуса γ'-Ni3Al, которая представляет собой температуру, выше которой γ'-Ni3Al, включая домены первичной выделившей фазы γ'-Ni3Al, домены вторичной выделившей фазы γ'-Ni3Al и домены третичной выделившей фазы γ'-Ni3Al, практически полностью растворяется в фазе γ-Ni с образованием твердого раствора. В некоторых примерах температура сольвуса γ'-Ni3Al может составлять между примерно 1915°F (примерно 1046°С) и примерно 2150°F (примерно 1177°С), а температура 98 плавления может составлять между примерно 2150°F (примерно 1177°С) и примерно 2350°F (примерно 1288°С). Температура сольвуса γ'-Ni3Al и температура 98 плавления будут зависеть от точного состава сплава, и другие сплавы γ-Ni+γ'-Ni3Al могут иметь иную температуру 100 фазового перехода и/или иную температуру 98 плавления.[0069] In some examples, the methods described herein may include an initial heat treatment step to form a predetermined microstructure in an alloy part (eg, an alloy substrate). For example, as shown in FIGS. 8 and 9, the alloy part may be heated 92 to a
[0070] В некоторых примерах термическая обработка при температуре ниже температуры 100 фазового перехода сплава может иметь результатом растворение по меньшей мере некоторых из доменов выделивших фаз. В качестве одного примера сплав γ-Ni+γ'-Ni3Al может включать домены γ'-Ni3Al, которые классифицированы как домены по меньшей мере одной из первичной, вторичной или третичной выделившей фазы. Когда сплав γ-Ni+γ'-Ni3Al подвергают термической обработке при температуре 94 ниже температуры 100 фазового перехода сплава (82), любые домены вторичной или третичной выделившей фазы γ'-Ni3Al, присутствующие в сплаве, могут практически растворяться в матрице γ-Ni, тогда как любые первичные домены первичной выделившей фазы γ'-Ni3Al могут оставаться практически нерастворенными и даже могут укрупняться. Например, деталь из сплава γ-Ni+γ'-Ni3Al может быть нагрета до температуры ниже температуры сольвуса γ'-Ni3Al на величину между примерно 75°F (примерно 41,67°С) и примерно 150°F (примерно 83,33°С). Когда сплав γ-Ni+γ'-Ni3Al охлаждают от температуры 94 термической обработки (84), домены вторичной выделившей фазы γ'-Ni3Al могут образовываться во время охлаждения 96 при относительно высоких температурах, тогда как домены третичной выделившей фазы γ'-Ni3Al могут образовываться во время охлаждения 96 при более низких температурах. В некоторых примерах, если скорость охлаждения детали из сплава является достаточно низкой, домены третичной выделившей фазы могут не образовываться.[0070] In some examples, heat treatment at a temperature below the phase transition temperature of the
[0071] Как только сформированы заданные фазовый состав и микроструктура, например, микроструктура, практически не содержащая доменов третичной выделившей фазы γ'-Ni3Al, метод можно продолжить образованием модифицированной подповерхностной области. Например, как проиллюстрировано на фиг.8, на поверхность 34 может быть осажден (22) слой 36, и элемент или элементы из слоя 36 могут быть введены в модифицированную подповерхностную область 38 с использованием ионной бомбардировки (24). В других примерах метод, проиллюстрированный на фиг.8 и 9, может включать осаждение первого слоя и второго слоя на поверхность 34, как проиллюстрировано на фиг.4 и 5 или фиг.6 и 7.[0071] Once the desired phase composition and microstructure are formed, for example, a microstructure that is substantially free of the domains of the tertiary precipitating phase of γ'-Ni 3 Al, the method can be continued by the formation of a modified subsurface region. For example, as illustrated in FIG. 8, a
[0072] Были описаны разнообразные примеры. Эти и прочие примеры находятся в пределах объема нижеследующей формулы изобретения.[0072] A variety of examples have been described. These and other examples are within the scope of the following claims.
Claims (20)
осаждение слоя из множества атомов на поверхность подложки из жаропрочного никелевого сплава, причем множество атомов содержит по меньшей мере один из реакционноспособного элемента или благородного металла,
бомбардировку полученного слоя инертными ионами для внедрения по меньшей мере некоторых из множества атомов в подложку из жаропрочного никелевого сплава с образованием модифицированной подповерхностной области, имеющей максимальную глубину менее чем примерно 0,3 мкм, измеренную в практически нормальном к поверхности направлении, и при этом образование модифицированной подповерхностной области не влияет на микроструктуру подложки из жаропрочного никелевого сплава.1. The method of deposition of the coating on a substrate of heat-resistant nickel alloy, including:
the deposition of a layer of many atoms on the surface of a substrate of heat-resistant Nickel alloy, and many atoms contain at least one of a reactive element or a noble metal,
bombardment of the resulting layer with inert ions to introduce at least some of the many atoms into a substrate of heat-resistant nickel alloy with the formation of a modified subsurface region having a maximum depth of less than about 0.3 μm, measured in a direction almost normal to the surface, and the formation of modified the subsurface region does not affect the microstructure of the substrate of heat-resistant nickel alloy.
перед осаждением множества атомов в полученном слое на поверхности подложки из жаропрочного никелевого сплава, термическую обработку подложки из жаропрочного никелевого сплава при температуре на между 41,67°C и 83,33°C ниже температуры сольвуса γ′-Ni3Al сплава для растворения практически всего третичного γ′-Ni3Al, присутствующего в подповерхностной области, так чтобы подповерхностная область, по существу, не содержала третичного γ′-Ni3Al.11. The method according to claim 1, wherein the substrate of heat-resistant nickel alloy contains a phase composition of γ-Ni + γ′-Ni 3 Al, further comprising:
before the deposition of many atoms in the resulting layer on the surface of a substrate of heat-resistant nickel alloy, heat treatment of the substrate of heat-resistant nickel alloy at a temperature between 41.67 ° C and 83.33 ° C below the solvus temperature of the γ′-Ni 3 Al alloy to dissolve practically all of the tertiary γ′-Ni 3 Al present in the subsurface region so that the subsurface region does not substantially contain a tertiary γ′-Ni 3 Al.
модифицированную подповерхностную область; и
объемную область,
причем модифицированная подповерхностная область содержит первый состав, а объемная область содержит второй состав, отличающийся от первого состава, при этом модифицированная подповерхностная область содержит по меньшей мере один из реакционноспособного элемента или благородного металла, и при этом модифицированная подповерхностная область определяется максимальной толщиной менее чем примерно 0,3 мкм, измеренной в направлении, практически нормальном поверхности подложки из жаропрочного никелевого сплава, и при этом микроструктура модифицированной подповерхностной области является практически такой же, как и микроструктура объемной области, смежной с модифицированной подповерхностной областью.13. An article of heat-resistant nickel alloy, comprising a substrate of heat-resistant nickel alloy, containing:
modified subsurface region; and
volumetric area
moreover, the modified subsurface region contains a first composition, and the volume region contains a second composition different from the first composition, while the modified subsurface region contains at least one of a reactive element or a noble metal, and the modified subsurface region is determined by a maximum thickness of less than about 0 , 3 μm, measured in the direction almost normal to the surface of the substrate of heat-resistant nickel alloy, and the microstructure the modified subsurface region is practically the same as the microstructure of the volume region adjacent to the modified subsurface region.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US38582810P | 2010-09-23 | 2010-09-23 | |
US61/385,828 | 2010-09-23 | ||
PCT/US2011/052790 WO2012040484A2 (en) | 2010-09-23 | 2011-09-22 | Alloy with ion bombarded surface for environmental protection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013118575A RU2013118575A (en) | 2014-10-27 |
RU2570858C2 true RU2570858C2 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=44759786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013118575/02A RU2570858C2 (en) | 2010-09-23 | 2011-09-22 | Alloy with ion-bombarded surface for protection against ambient effects |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140147696A1 (en) |
EP (1) | EP2619345B1 (en) |
JP (1) | JP5815713B2 (en) |
RU (1) | RU2570858C2 (en) |
UA (1) | UA107606C2 (en) |
WO (1) | WO2012040484A2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10266958B2 (en) * | 2013-12-24 | 2019-04-23 | United Technologies Corporation | Hot corrosion-protected articles and manufacture methods |
US9957629B2 (en) * | 2014-08-27 | 2018-05-01 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Electroplated coatings |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU752464A1 (en) * | 1978-03-07 | 1980-07-30 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Method of manufacturing magnetic head |
EP0418905A3 (en) * | 1989-09-22 | 1992-04-15 | Dornier Luftfahrt Gmbh | Corrosion- and friction-resistance coatings |
US6132972A (en) * | 1997-11-19 | 2000-10-17 | Aisin Cosmos R & D Co., Ltd. | Method for detecting nucleic acids through a triple-stranded DNA intermediate without denaturing |
WO2001012872A1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-02-22 | Anatoly Nikolaevich Paderov | Method for deposition of wear-resistant coatings and for increasing the lifespan of parts |
FR2832736A1 (en) * | 2001-11-28 | 2003-05-30 | Eppra | Coating of a support involves deposition from the interaction of a source of ions and a plasma, followed by exposure to a limited duration pulse of high density energy ion bombardment |
RU2373302C2 (en) * | 2008-01-15 | 2009-11-20 | Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" | Method of treatment of turbomachines blades |
RU2388685C1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Method for production of ion-plasma nanolayer coating on turbomachine blades from titanium alloys |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5543183A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-06 | General Atomics | Chromium surface treatment of nickel-based substrates |
US5695821A (en) * | 1995-09-14 | 1997-12-09 | General Electric Company | Method for making a coated Ni base superalloy article of improved microstructural stability |
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 |
JP4336753B2 (en) * | 2003-09-26 | 2009-09-30 | 富山県 | Ultra-thin film fabrication method |
US6933058B2 (en) * | 2003-12-01 | 2005-08-23 | General Electric Company | Beta-phase nickel aluminide coating |
US7326441B2 (en) * | 2004-10-29 | 2008-02-05 | General Electric Company | Coating systems containing beta phase and gamma-prime phase nickel aluminide |
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 |
US8083872B2 (en) * | 2007-08-03 | 2011-12-27 | Rolls-Royce Plc | Method of heat treating a superalloy component and an alloy component |
-
2011
- 2011-09-22 JP JP2013530320A patent/JP5815713B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-22 US US13/825,302 patent/US20140147696A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-22 EP EP11764922.8A patent/EP2619345B1/en not_active Not-in-force
- 2011-09-22 UA UAA201305207A patent/UA107606C2/en unknown
- 2011-09-22 RU RU2013118575/02A patent/RU2570858C2/en not_active IP Right Cessation
- 2011-09-22 WO PCT/US2011/052790 patent/WO2012040484A2/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU752464A1 (en) * | 1978-03-07 | 1980-07-30 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Method of manufacturing magnetic head |
EP0418905A3 (en) * | 1989-09-22 | 1992-04-15 | Dornier Luftfahrt Gmbh | Corrosion- and friction-resistance coatings |
US6132972A (en) * | 1997-11-19 | 2000-10-17 | Aisin Cosmos R & D Co., Ltd. | Method for detecting nucleic acids through a triple-stranded DNA intermediate without denaturing |
WO2001012872A1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-02-22 | Anatoly Nikolaevich Paderov | Method for deposition of wear-resistant coatings and for increasing the lifespan of parts |
FR2832736A1 (en) * | 2001-11-28 | 2003-05-30 | Eppra | Coating of a support involves deposition from the interaction of a source of ions and a plasma, followed by exposure to a limited duration pulse of high density energy ion bombardment |
RU2373302C2 (en) * | 2008-01-15 | 2009-11-20 | Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" | Method of treatment of turbomachines blades |
RU2388685C1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Method for production of ion-plasma nanolayer coating on turbomachine blades from titanium alloys |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012040484A3 (en) | 2012-05-18 |
JP2013538942A (en) | 2013-10-17 |
RU2013118575A (en) | 2014-10-27 |
EP2619345B1 (en) | 2019-02-20 |
JP5815713B2 (en) | 2015-11-17 |
US20140147696A1 (en) | 2014-05-29 |
UA107606C2 (en) | 2015-01-26 |
WO2012040484A2 (en) | 2012-03-29 |
EP2619345A2 (en) | 2013-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1652968B1 (en) | Coating systems containing beta phase and gamma-prime phase nickel aluminide | |
AU2004242104B8 (en) | High-temperature coatings with Pt metal modifed gamma-Ni+gamma'-Ni3Al alloy compositions | |
US6291084B1 (en) | Nickel aluminide coating and coating systems formed therewith | |
US9777583B2 (en) | Erosion resistant coating | |
JP5073982B2 (en) | Nickel aluminide coating containing gamma prime phase | |
EP2697408B1 (en) | Interfacial diffusion barrier layer including iridium on a metallic substrate | |
US7655321B2 (en) | Component having a coating | |
EP2145969A1 (en) | Economic oxidation and fatigue resistant metallic coating | |
EP2918705B1 (en) | Coating including diffusion barrier layer including iridium and oxide layer and method of coating | |
CN109963955A (en) | Nickel based super alloy, single crystal blade and turbine | |
JP2008144275A (en) | Coating system containing rhodium aluminide-based layers | |
EP1055741A2 (en) | Fabrication of superalloy articles having hafnium-or zirconium-enriched protective layer | |
RU2570858C2 (en) | Alloy with ion-bombarded surface for protection against ambient effects | |
CN113242913A (en) | Turbine component made of a rhenium and/or ruthenium containing superalloy and associated manufacturing method | |
CN111247312A (en) | Turbine component made of rhenium-containing superalloy and associated manufacturing method | |
CN110573658A (en) | turbine component made of superalloy and method for manufacturing same | |
CN111108264B (en) | Turbine component made of a rhenium and/or ruthenium containing superalloy and related manufacturing method | |
RU2777682C2 (en) | Turbine part of superalloy with rhenium and/or ruthenium content and its manufacturing method | |
Tue et al. | Microstructure and Oxidation Behavior of Pt and Pt–Ir Diffusion Coatings on Ni-Based Single Crystal Superalloy | |
CN115151707A (en) | Superalloy turbine component optimized for hafnium content |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160923 |