UA46752C2 - Спосіб алітування жароміцного сплаву з високим вмістом ренію - Google Patents
Спосіб алітування жароміцного сплаву з високим вмістом ренію Download PDFInfo
- Publication number
- UA46752C2 UA46752C2 UA97073830A UA97073830A UA46752C2 UA 46752 C2 UA46752 C2 UA 46752C2 UA 97073830 A UA97073830 A UA 97073830A UA 97073830 A UA97073830 A UA 97073830A UA 46752 C2 UA46752 C2 UA 46752C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- heat
- rhenium
- resistant alloy
- coating
- platinum
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 153
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 153
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 125
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 116
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 113
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 78
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 21
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 118
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 103
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 42
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 20
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 claims 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 abstract description 25
- 238000005269 aluminizing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 83
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 10
- 229910000753 refractory alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- GIGQFSYNIXPBCE-UHFFFAOYSA-N alumane;platinum Chemical compound [AlH3].[Pt] GIGQFSYNIXPBCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- -1 for example Substances 0.000 description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XRZCZVQJHOCRCR-UHFFFAOYSA-N [Si].[Pt] Chemical group [Si].[Pt] XRZCZVQJHOCRCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000011166 aliquoting Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—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
- C23C28/021—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 including 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
- 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
- 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
- C23C28/028—Including graded layers in composition or in physical properties, e.g. density, porosity, grain size
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Монокристалічний жароміцний сплав з високим вмістом ренію хромують або покривають кобальтом перед етапами загальновідомого способу алітування для модифікування поверхні монокристалічного жароміцного сплаву з метою запобігання утворення топологічно щільно упакованих фаз на межі поділу між алюмінідним покриттям і монокристалічним жароміцним сплавом, що містить реній. Винахід особливо може бути застосований для платино-алюмінідних покриттів, платино-алюмінід-силіцидних покриттів і алюмінід-силіцидних покриттів.
Description
Опис винаходу
Даний винахід стосується до нанесення алюмінідних покриттів на жароміцні сплави, зокрема, на 2 монокристалічні жароміцні сплави.
Монокристалічні жароміцні сплави розроблені для лопатей турбін газотурбінних двигунів і напрямних апаратів турбін для забезпечення високотемпературної міцності лопатей турбін і напрямних апаратів турбін.
Проте зміни в складі монокристалічних жароміцних сплавів у порівнянні зі складом раніше відомих жароміцних сплавів приводять до того, що в процесі експлуатації збільшується деградація поверхні. Крім того, існує 70 вимога забезпечення більш тривалого терміну служби лопатей турбіни і напрямних апаратів турбіни. Тому ці лопаті турбін і напрямні апарати турбін із монокристалічних жароміцних сплавів не забезпечують достатнього терміна служби внаслідок їхньої деградації через корозію й окислювання.
Ці монокристалічні жароміцні сплави звичайно містять реній, наприклад, від 2 до 8905 ваг., разом із відносно високими рівнями вольфраму і танталу для одержання характеристик високотемпературної міцності. Ці 72 Монокристалічні жароміцні сплави є дуже міцними при високих температурах завдяки перевагам ренію, вольфраму і танталу.
Для збільшення терміну служби монокристалічних лопатей турбін і напрямних апаратів бажано захищати поверхню монокристалічних лопатей турбін і напрямних апаратів захисними покриттями. Одним із відомих типів захисного покриття, що звичайно застосовуються до лопатей турбін і напрямного апарата, е покриття з алюмініду платини. Платино-алюмінідні покриття наносяться за два прийому: спочатку покривають лопаті турбіни або напрямного апарату платиною і потім наносять на платинове покриття алюмінієве покриття, використовуючи процес алюмінування. Процес алюмінування може бути виконаний шляхом алітування в обмазці захисного покриття або шляхом алітування в газоподібному середовищі без обмазки захисним покриттям, або шляхом хімічного осадження з парової фази або будь-яким іншим способом, добре відомим фахівцям. с
Проте встановлено, що якщо лопаті турбін або напрямних апаратів із монокристалічного жароміцного сплаву (9 з великою кількістю ренію покриваються платино-алюмінієвим покриттям з використанням відомих способів, то на поверхні поділу між покриттям і монокристалічним жароміцним сплавом утворяться топологічно щільно упаковані фази. Монокристалічними жароміцними сплавами з великою кількістю ренію є сплави, що містять більш 3.595 ваг. ренію. Ці топологічно щільно упаковані фази утворюються відразу ж після алітування або після сч впливу на них високих температур. Топологічно щільно упаковані фази містять більш високі рівні ренію, ю вольфраму і хрому в порівнянні з монокристалічним жароміцним сплавом, і вони легше утворюються при зростанні рівнів ренію в монокристалічному жароміцному сплаві. Кількість топологічно щільно упакованих фаз в зростає зі збільшенням часу перебування при високих температурах. Топологічно щільно упаковані фази Ге) надають несприятливий або шкідливий вплив на механічні властивості монокристалічного жароміцного сплаву. 3о Тому відомі платино-алюмінідні покриття неможливо використовувати для підвищення опору деградації З монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію без погіршення механічних властивостей монокристалічного жароміцного сплаву.
Іншими типами захисних покриттів, що широко застосовуються для лопатей турбін і напрямних апаратів, є « алюмінід-силіцидні покриття, платино-алюмінід-силіцидні покриття, просто алюмінідні покриття і будь-які інші З придатні алюмінідні покриття. с Алюмінідні покриття завдаються, використовуючи процес алюмінування або алітування, наприклад, за з» допомогою процесів алітування в газоподібному середовищі без обмазки захисним покриттям, алітування в обмазці захисного покриття, хімічного осадження з парової фази і будь-яких інших процесів, добре відомих фахівцям.
Одним із способів одержання алюмінід-силіцидних покриттів є осадження органічної суспензії з кремнієвим е наповнювачем на поверхню жароміцного сплаву з наступним алітуванням в обмазці запобіжного покриття, як
Ге») описано в патенті США 4310 574. Алюміній переносить кремній із суспензії при дифундуванні в жароміцний сплав. Іншим способом одержання алюмінід-силіцидних покриттів є осадження суспензії, що містить порошки 7 елементарного алюмінію і металевого кремнію, на поверхню жароміцного сплаву з наступним нагріванням до сл 20 температури вище 7607"С для розплавлювання алюмінію і кремнію в суспензії з тим, щоб вони реагували з жароміцним сплавом і дифундували в жароміцний сплав. із Ще одним способом одержання алюмінід-силіцидних покриттів є повторюване нанесення суспензії, що містить алюміній та кремній, і термообробка, як описано в патенті США 5 547 770. Ще одним способом одержання алюмінід-силіцидних покриттів є спосіб, що включає нанесення суспензії евтектики алюміній-кремній 29 або суспензії порошків елементарного алюмінію і металевого кремнію на поверхню жароміцного сплаву,
ГФ) дифузійну термообробку для утворення поверхневого шару зі збільшеною товщиною і зниженим вмістом юю кремнію, і нашаровування шару, що містить безупинні прошаровуванні шари алюмінідної і силіцидної фаз, що чергуються, і дифузійний міжфазний межовий шар на жароміцному сплаві, як описано в опублікованій
Європейській заявці на патент Мо 0619856А. бо Одним із способів одержання платино-алюмінід-силіцидних покриттів е спосіб, що включає нанесення платинового покриття на жароміцний сплав, потім нагрівання для забезпечення дифундування платини в лопаті турбіни і потім забезпечення одночасної дифузії алюмінію і кремнію з розплавленого стану в збагачені платиною лопаті турбіни, як описано в Європейському патенті Мо МУО 95/23243 А.,, Ще одним способом одержання платино-алюмінід-силіцидних покриттів є спосіб, що включає нанесення платинового покриття на жароміцний бо сплав лопатей турбіни, потім нанесення шару кремнію і потім алітування (алюмінування), як описано в опублікованій Європейській заявці на патент Мо 0654542 А. Також можливо дифундувати кремній у лопаті турбіни, як описано в ЄР 0654542 А. Ще одним способом одержання платино-алюмінід-силіцидних покриттів є спосіб, що включає електрофоретичне осадження платино-кремнієвого порошку на лопаті турбіни, термообробку
Для дифундування платини і кремнію в лопаті турбіни, електрофоретичне осадження алюмінієвого і хромового порошку на лопаті турбіни і потім термообробку для дифузії алюмінію і хрому в лопаті турбіни, як описано в патенті США Мо5057196.
Встановлено, що якщо на лопаті турбіни або напрямного апарату з монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію нанесене платино-алюмінід-силіцидне покриття з використанням способу, описаного в МУ 7/0 995/23243 А, то на поверхні поділу між покриттям і монокристалічним жароміцним сплавом утворяться топологічно щільно упаковані фази. Вважається, що якщо на лопаті турбіни або напрямного апарату платино-алюмінід-силіцидне покриття нанесене за допомогою інших описаних способів, то топологічно щільно упаковані фази повинні будуть утворюватися.
Також встановлено, що якщо на лопаті турбіни або напрямного апарату з монокристалічним жароміцним /5 бплавом алюмінід-силіцидне покриття нанесене з використанням способу, описаного в патенті США Мо 5 547 770, то на поверхні поділу між покриттям і монокристалічним жароміцним сплавом утворяться топологічно щільно упаковані фази. Вважається, що якщо на лопаті турбіни або напрямного апарату з монокристалічного жароміцного сплаву алюмінід-силіцидне покриття нанесене за допомогою будь-якого іншого описаного способу, то повинні утворитися топологічно щільно упаковані фази.
Автори думають, що саме високий вміст ренію в монокристалічному жароміцному сплаві є відповідальним за утворення топологічно щільно упакованих фаз і що ці фази будуть утворюватися в процесі простого алітування (алюмінування).
Крім того, неможливо використовувати платино-алюмінід-силіцидні покриття для підвищення опору деградації монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію без погіршення механічних сч г» властивостей монокристалічного жароміцного сплаву.
Даний винахід спрямований на створення способу алітування (алюмінування) монокристалічного і) жароміцного сплаву з високим вмістом ренію, що подолає вищезгадані проблеми.
Згідно з даним винаходом передбачений спосіб алітування (алюмінування) жароміцного сплаву з високим вмістом ренію, що включає етапи: с зо (а) модифікування поверхні жароміцного сплаву з високим вмістом ренію, (б) алітування (алюмінування) жароміцного сплаву з високим вмістом ренію для утворення алюмінідного о покриття. ї-
Альтернативно етап (а) може включати нанесення шару відповідного придатного металу на поверхню жароміцного сплаву з високим вмістом ренію і термообробку для дифундування відповідного придатного металу ісе) зв В жароміцний сплав із високим вмістом ренію для зниження вмісту ренію в поверхні жароміцного сплаву з «Е високим вмістом ренію.
Придатним металом може бути будь-який метал, що модифікує дифузійні характеристики для поменшання утворення зон із високим вмістом ренію. Придатними металами можуть бути будь-які метали, сумісні з жароміцним сплавом, наприклад, кобальт, хром і подібні метали. «
Етап (б) може включати нанесення придатного металу на жароміцний сплав із високим вмістом ренію з с електроосадженням, шляхом металізації розпиленням, дифузійною металізацією в обмазці, дифузійною металізацією без обмазки, хімічним осадженням із парової фази або фізичним осадженням з парової фази. з Винахід, зокрема, застосовується для платино-алюмінідних покриттів, платино-алюмінід-силіцидних покриттів і алюмінід-силіцидних покриттів, але може застосовуватися до всіх алюмінідних покриттів на жароміцних сплавах
ІЗ високим вмістом ренію. їх Даний винахід далі буде цілком описано за допомогою прикладів із посиланням на прикладені креслення, на яких:
Ме, Фіг1 є видом у поперечному перетині відомого платино-алюмінідного покриття на монокристалічному -І жароміцному сплаві з низьким вмістом ренію.
Фіг2 є видом у поперечному перетині відомого платино-алюмінідного покриття на монокристалічному о жароміцному сплаві з високим вмістом ренію.
Ге Фіг.З є видом у поперечному перетині відомого платино-алюмінідного покриття на монокристалічному жароміцному сплаві з високим вмістом ренію після старіння при високій температурі.
Фіг.4 є видом у поперечному перетині модифікованого хромом платино-алюмінідного покриття відповідно до даного винаходу на монокристалічному жароміцному сплаві з високим вмістом ренію.
Фіг5 є видом у поперечному перетині модифікованого кобальтом платинового покриття згідно з даним
Ф) винаходом на монокристалічному жароміцному сплаві з високим вмістом ренію. ка Фігб є видом у поперечному перетині модифікованого кобальтом платинового покриття згідно з даним винаходом на монокристалічному жароміцному сплаві з високим вмістом ренію після старіння при високій бо температурі.
У відомому загальноприйнятому процесі, що платино-алітує, для монокристалічного жароміцного сплаву на монокристалічний жароміцний сплав електроосадженням або гальванічним способом наносять шар платини, і потім монокристалічний жароміцний сплав із нанесеним шаром платини піддають термообробці у вакуумі для дифундування платини в монокристалічний жароміцний сплав. Термооброблений монокристалічний жароміцний 65 сплав із платиновим покриттям алітують із використанням алітування в обмазці, алітування без контактування з газоподібним середовищем, хімічного осадження з парової фази або інших придатних способів. Алітований, із платиновим гальванічним покриттям, що продифундував, монокристалічний жароміцний сплав потім піддають термообробці в захисній атмосфері для оптимізації мікроструктури платино-алюмінідного покриття і максимального поліпшення механічних властивостей монокристалічного жароміцного сплаву.
У процесі термообробки для дифундування платини в монокристалічний жароміцний сплав після осадження шару платини на монокристалічний жароміцний сплав між платиною і монокристалічним жароміцним сплавом відбувається дифузія з утворенням поверхневого шару, що містить платину, нікель і інші елементи жароміцного сплаву. Етап дифузійної термообробки проводиться протягом проміжку часу і при температурі, достатніх для гарантування того, щоб платиновий шар, що продифундував, набував придатний склад для того, щоб у /о наступних технологічних етапах алітування і термообробки одержували необхідне платино-алюмінідне покриття.
На Фіг.1 показане загальновідоме платино-алюмінідне покриття 12 на підкладинці 10 із монокристалічного жароміцного сплаву.
Проте при термообробці монокристалічного жароміцного сплаву після нанесення платинового шару в результаті дифундування усередину платини створюється перед ним зона, збагачена ренієм і іншим /5 Тугоплавким елементом, наприклад, вольфрамом і хромом. У наступних технологічних етапах алітування і термообробки для одержання необхідного платино-алюмінідного покриття зона, збагачена ренієм і іншим тугоплавким елементом, зберігається всередині покриття. Ця збагачена ренієм і іншим тугоплавким елементом зона діє як ініціатор утворення топологічне щільно упакованих фаз. Топологічне щільно упаковані фази мають голчасту форму.
Топологічне щільно упаковані фази утворяться на межі або поверхні поділу між монокристалічним жароміцним сплавом і платино-алюмінідним покриттям. Топологічне щільно упаковані фази утворяться або після всіх технологічних етапів для утворення алюмініду платини, або при наступному наданні впливу високої температури на алюмінід платини і монокристалічний жароміцний сплав із високим вмістом ренію. Топологічно щільно упаковані фази мають високий рівень вмісту ренію в порівнянні з монокристалічним жароміцним сплавом, сч ов | вони легше утворюються, коли вміст ренію в монокристалічному жароміцному сплаві збільшується. Топологічно щільно упаковані фази впливають на робочі характеристики вузла або деталі з монокристалічного жароміцного і) сплаву, оскільки області топологічне щільно упакованих фаз мають більш низький опір повзучості , ніж монокристалічний жароміцний сплав. Тому вони будуть знижувати корисне навантаження несучого перетину лопаті турбіни або напрямного апарату. с зо На Фіг.3 показане загальноприйняте платино-алюмінідне покриття 22 на підкладинці з монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію після старіння при високій температурі. На межі поділу між о платино-алюмінідним покриттям 22 і підкладинкою 20 з монокристалічного жароміцного сплаву з високим М вмістом ренію присутні додаткові Топологічно щільно упаковані фази.
Даний винахід модифікує поверхню монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію таким ісе)
З5 ЧИНОМ, який дозволяє платиновому шару дифундувати в монокристалічний жароміцний сплав з високим вмістом «г ренію на наступному етапі термообробки без утворення перед платиною зон, збагачених ренієм і іншими тугоплавкими елементами. Послідовні етапи алітування і термообробки створюють платино-алюмінідне покриття без топологічно щільно упакованих фаз на межі поділу між монокристалічним жароміцним сплавом з високим вмістом ренію. «
Приклад 1 з с Зразок загальноприйнятого монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з низьким вмістом ренію, наприклад, СМ5Х4, піддавали платино-алітуванню у відповідності з наступною процедурою. ;» СЗМХЯ4, зроблений корпорацією Саппоп-МизКедоп Согрогейоп ої 2875 І іпсоЇп Зігееї, МизКейоп, Міспідап МІ 49443 - 0506, О5А, мав паспортний склад 6,495 ваг. вольфраму, 9,595 ваг. кобальту, 6,595 ваг. хрому, 3,095 ваг. ренію, 5,695 ваг. алюмінію, 6,595 ваг. танталу, 1,095 ваг. титану, 0,195 ваг. гафнію, 0,695 ваг. молібдену, 0,006905 ї5» ваг. вуглецю та інше нікель.
Платиновий шар наносили на монокристалічний жароміцний сплав із низьким вмістом ренію на основі нікелю ме) електроосадженням або гальванічним способом, шляхом металізації розпиленням, СМО, РМО або іншими -І придатними способами до товщини в діапазоні від 2,5 до 12,5 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі або захисній атмосфері протягом від 1 до 4 годин при температурі в діапазоні від 9007С до 11507С для о дифундування платини в монокристалічний жароміцний сплав із низьким вмістом ренію на основі нікелю. Більш
Із конкретно, платину наносили шляхом електроосадження (гальванічним способом) до товщини 7 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі протягом 1 години при температурі 110070.
Потім монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з низьким вмістом ренію з нанесеної шляхом ов електроосадження платиною, що і продифундувала, алітували шляхом алітування в обмазці, алітування без обмазки або СУ алітування в діапазоні температур від 7007С до 115020.
Ф) Більш конкретно, монокристалічний жароміцний сплав із низьким вмістом ренію на основі нікелю з нанесеної ка шляхом електроосадження (гальванічним способом) платиною, що і продифундувала , алітували в обмазці протягом 20 годин при температурі 87576. во Потім алітований платиною монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з низьким вмістом ренію піддавали термообробці у вакуумі або захисній атмосфері протягом 1 години при температурі 11007 і протягом 16 годин при температурі 87076.
Був отриманий монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з низьким вмістом ренію з платино-алюмінідним покриттям, який показаний на Фіг.1. Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на 65 основі ніселю з низьким вмістом ренію з платино-алюмінідним покриттям піддавали іспитам на циклічне окислювання протягом 200 годин при температурі 10507С та протягом 100 годин при температурі 1100", і під платино-алюмінідним покриттям не було виявлено ніяких топологічне щільно упакованих фаз у жодному з випадків.
Приклад 2
Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію, наприклад, СМОХІО піддавали платино-алітуванню у відповідності з наступною процедурою. Монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю, що містить реній, відомий як СМ5ХІО, виробляється корпорацією Саппоп-МизКедоп Согрогаїйоп ої 2875 І Іпсоїп бЗігееї, МизКедоп, Міспідап МІ 49443 - 0506, О5А. Цей сплав мав паспортний склад у межах від 3,5 до 6,595 ваг. вольфраму, від 2,0 до 5,095 ваг. кобальту, від 1,9 до 3,095 ваг. хрому, від 5,5 до 6,095 ваг. 76 ренію, від 5,3 до 6,595 ваг. алюмінію, від 8,0 до 10,095 ваг. танталу, від 0,2 до 0,890 ваг. титану, від 0,25 до 1,595 ваг. молібдену, від О до 0,0395 ваг. ніобію, від 0,02 до 0,0595 ваг. гафнію, від О до 0,0495 ваг. вуглецю й інше нікель.
Платиновий шар наносили на зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію електроосадженням (гальванічним способом), за допомогою металізації розпиленням, СМО, РМО або іншими придатними способами до товщини в діапазоні від 2,5 до 12,5 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі або захисній атмосфері протягом від 1 до 4 годин при температурі в діапазоні від 9007С до 11507С для дифундування платини в монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію. Більш конкретно, платиновий шар наносили електроосадженням (гальванічним способом) до товщини 7 мікрон і піддавали термообробці протягом 1 години при температурі 110070.
Потім зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію з покриттям платини, що продифундувала , алітували, використовуючи алітування в обмазці, алітування без обмазки або
СМО алітування, при температурі в діапазоні від 7007"С до 11507"С. Зокрема, зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі ніселю з високим вмістом ренію з покриттям платини, що продифундувала , алітували, використовуючи алітування без обмазки протягом 6 годин при температурі 10802С. сч
Потім платино-алітовані зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію піддавали термообробці в захисній атмосфері протягом 1 години при температурі 11007 і протягом 16 і) годин при 870760.
На Фіг.2 показана підкладинка 20 із монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію з платино-алюмінідним покриттям 22. с зо Один із зразків був досліджуваний, і при цьому було встановлено, що зони, що містять топологічно щільно упаковані фази, знаходяться на глибині ЗО мікрон біля поверхні або межі поділу між алюмінідом платини і о монокристалічним жароміцним сплавом на основі нікелю, що містить реній. М
Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію з платино-алюмінідним покриттям були піддані іспитам на циклічне окислювання протягом 100 годин при ісе) температурі 1100", і наступною перевіркою був виявлений зростання топологічно щільно упакованих фаз з «Е утворенням безперервної зони глибиною 160 мікрон біля поверхні поділу між алюмінідом платини і монокристалічним жароміцним сплавом, що містить реній.
На Фіг.3 показана підкладинка 20 з монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію з платино-алюмінідним покриттям 22, що має топологічно щільно упаковані фази 24, після « старіння при температурі 11007С, з с Приклад З
Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом нікелю покривали ;» платино-алюмінідним покриттям у відповідності з наступною процедурою. Монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію відомий як СМ5ХІО і виробляється корпорацією Саппоп-МизКедоп
Согрогайоп ої 2875 І іпсоЇп бЗігееї, МизКедоп, Міспідап МІ 49443 - 0506, ОБА. Цей сплав має паспортний склад, ї5» вказаний вище.
Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію мали поверхню,
Ме. модифіковану шляхом формування збагаченого хромом поверхневого шару, одержаного електроосадженням -І (гальванічним способом), або шляхом металізації розпиленням, СМО, РМО або іншими придатними способами плюс дифузійною термообробкою у вакуумі або захисній атмосфері. Зокрема, збагачення хромом здійснювали о шляхом хромування без обмазки протягом З годин при температурі 11007С до утворення збагаченого хромом
Ге поверхневого шару глибиною 15 мікрон.
Платиновий шар наносили на збагачений хромом монокристалічний жароміцний сплав, що містить реній, на основі нікелю електроосадженням (гальванічним способом), металізацією розпиленням, СМО, РМО або іншими ов придатними способами до товщини в межах від 2,5 до 12,5 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі або захисній атмосфері протягом від 1 до 4 годин при температурі в діапазоні від 9007С до 11507С для
Ф) дифундування платини в монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю, що містить реній. Зокрема, ка платиновий шар наносили шляхом електроосадження до товщини 7 мікрон і піддавали термообробці протягом 1 години при температурі 110070. 60 Потім хромований, покритий платиною, що продифундувала, монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію алітували шляхом алітування в обмазці, алітування без обмазки або СМО алітування в діапазоні температур від 7007С до 1150"С. Зокрема, хромований, покритий платиною, що продифундувала, монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію алітували з використанням алітування без обмазки протягом 6 годин при температурі 10802С. 65 Платино-алітований, хромований монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію піддавали термообробці протягом 1 години при температурі 11007С плюс протягом 16 годин при температурі 87076.
Один із зразків досліджували, і на межі поділу між алюмінідом платини і монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію не було виявлено зон, що містять топологічно щільно упаковані фази.
Деякі зразки піддавали впливу окисного середовища протягом 100 годин при температурі 1100"С, і наступна перевірка не виявила топологічно щільно упакованих фаз на межі поділу між алюмінідом платини і монокристалічним жароміцним сплавом на основі нікелю, що містить реній.
На Фіг.4 показана підкладинка ЗО із монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим 7/о вмістом нікелю з модифікованим хромом платино-алюмінідним покриттям 32.
Приклад 4
Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію покривали платино-алюмінідним покриттям у відповідності з наступною процедурою. Монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію відомий як СМ5ХІО і виробляється корпорацією Саппоп-МизКедоп
Согрогайоп ої 2875 І іпсоЇп бЗігееї, МизКедоп, Міспідап МІ 49443 - 0506, ОБА. Цей сплав має паспортний склад, що обговорювався вище.
Зразки монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію мали поверхню, модифіковану формуванням збагаченого кобальтом поверхневого шару, отриманого електроосадженням (гальванічним способом), металізацією розпиленням, СМО, РМО або іншими придатними способами плюс дифузійною термообробкою у вакуумі або захисній атмосфері. Кобальтовий шар наносили на монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію шляхом електроосадження (гальванічним способом), металізацією розпиленням, СМО, РМО або іншими придатними способами до товщини від 2,5 до 12,5 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі або захисній атмосфері протягом 1 години при температурі в діапазоні від 9007 до 11507С. Зокрема, кобальтовий шар наносили на монокристалічний жароміцний сплав на сч ов основі нікелю з високим вмістом ренію гальванічним способом до товщини 7 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі протягом 1 години при температурі 110076. і)
Платиновий шар наносили на збагачений кобальтом монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію шляхом електроосадження, металізацією розпиленням, СМО, РМО або іншим придатним способом до товщини в межах від 2,5 до 12,5 мікрон і піддавали термообробці у вакуумі або захисній атмосфері с зо протягом від 1 до 4 годин при температурі в діапазоні від 9007 до 11507" для дифундування платини в монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим вмістом ренію. Зокрема, платиновий шар о наносили шляхом електроосадження до товщини 7 мікрон і піддавали термообробці протягом 1 години при ї- температурі 110076.
Потім збагачений кобальтом із покриттям платини, що продифундувала, монокристалічний жароміцний сплав ісе) зв НВ основі нікелю алітували за допомогою алітування в обмазці, алітування без обмазки або СМО алітування при «Е температурі в діапазоні від 7007С до 115070. Зокрема, зразки збагаченого кобальтом із покриттям платини, що продифундувала, монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію алітували, використовуючи алітування без обмазки протягом 6 годин при температурі 1080.
Платино-алітований збагачений кобальтом монокристалічний жароміцний сплав на основі нікелю з високим « вмістом ренію піддавали термообробці протягом 1 години при температурі 11007С плюс протягом 16 годин при з с температурі 8707"С. Один із зразків досліджували, і в результаті перевірки на межі поділу між платино-алюмінідним покриттям і монокристалічним жароміцним сплавом на основі ніселю з високим вмістом ;» ренію не було виявлено зон, що містять топологічне щільно упаковані фази.
На Фіг. 5 показана підкладинка 40 із монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим
Вмістом ренію з модифікованим кобальтом платино-алюмінідним покриттям 42. їх Деякі із зразків піддавали впливу окисного середовища протягом 100 годин при температурі 11007С, і наступна перевірка не виявила топологічне щільно упакованих фаз на межі поділу між алюмінідом платини і
Ме, монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію. -І На Фіг.б6 показана підкладинка з монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом 5о ренію з модифікованим кобальтом платино-алюмінідним покриттям 42. о Також можна підготувати поверхню монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію шляхом
Ге зниження рівня ренію на поверхні монокристалічного жароміцного сплаву на основі нікелю з високим вмістом ренію перед нанесенням платини на монокристалічний жароміцний сплав, що містить реній. Реній може бути усунений із поверхні монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію за допомогою газів, що в селективно реагують із ренієм у жароміцному сплаві при високих температурах для усунення ренію.
Хоча даний винахід відноситься до монокристалічних жароміцних сплавів на основі нікелю з високим вмістом
Ф) ренію, винахід також може бути застосований до будь-яких жароміцних сплавів на основі нікелю з високим ка вмістом ренію.
Хоча даний винахід відноситься до платино-алюмінідних покриттів, винахід також може бути застосований до во інших алюмінідних покриттів металів платинової групи, наприклад, алюмініду паладію, алюмініду родію або до покриттів із комбінацій цих алюмінідів металів платинової групи.
Винахід також може бути застосований до одержання покриттів алюмінідів металів платинової групи на монокристалічних жароміцних сплавах на основі нікелю з високим вмістом ренію для керамічних теплоїізолюючих покриттів або облицювань, наприклад, отриманих плазмовим напилюванням або РМО керамічних б5 теплоизолюючих покриттів.
Хоча винахід відноситься до платино-алюмінідних покриттів, він також може бути застосований до платино-алюмінідно-силіцидних покриттів, алюмінід-силіцидних покриттів, простих алюмінідних покриттів і інших придатних алюмінідних покриттів.
У випадку платино-алюмінід-силіцидних покриттів поверхня монокристалічного жароміцного сплаву з високим вмістом ренію модифікують шляхом нанесення придатного металу, наприклад, хрому або кобальту, і термообробки або шляхом зниження вмісту ренію перед нанесенням платино-алюмінід-силіцидного покриття.
У випадку алюмінід-силіцидних покриттів і алюмінідних покриттів поверхня жароміцного сплаву з високим вмістом ренію модифікують шляхом нанесення придатного металу, наприклад, хрому або кобальту, і термообробки або шляхом зниження вмісту ренію перед нанесенням алюмінідного покриття або /о алюмінід-силіцидного покриття.
У даному описі приведений більш докладний опис цих покриттів, і додаткові подробиці можна знайти, посилаючись на вищезгадані патенти та опубліковані описи патентів.
Claims (24)
1. Спосіб алітування жароміцного сплаву з високим вмістом ренію, який відрізняється тим, що включає етап модифікування поверхні жароміцного сплаву з високим вмістом ренію шляхом нанесення шару хрому або кобальту на цю поверхню та її термообробку для забезпечення дифундування хрому або кобальту на цю ор поверхню для зниження вмісту ренію в ній, та включають етап алітування жароміцного сплаву з високим вмістом ренію з утворенням алюмінідного покриття, при якому жароміцний сплав містить принаймні 3,595 ваг. ренію, та запобігають будь-якому наступному утворюванню топологічно щільно упакованих фаз шляхом модифікування поверхні жароміцного сплаву з високим вмістом ренію.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на етапі модифікування включає нанесення шару хрому або сч 25 кобальту на поверхню жароміцного сплаву і включають термообробку для забезпечення дифундування хрому або кобальту в жароміцний сплав із високим вмістом ренію для зниження вмісту ренію на поверхні жароміцного (о) сплаву.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що на етапі модифікування включає нанесення хрому або кобальту на жароміцний сплав електроосадженням або гальванічним способом, металізацією розпиленням, дифузією в сч зо обмазці, дифузією без обмазки, СМО або РМО.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 2, З, який відрізняється тим, що на етапі модифікування включає нанесення Іс) хрому, або кобальту, сумісного з жароміцним сплавом, на поверхню жароміцного сплаву. їч-
5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що на етапі модифікування включає термообробку при температурі в діапазоні від 900" С до 11507С протягом 1 - 4 годин. |се) 35
6. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що на етапі модифікування включає нанесення шару кобальту до «т товщини від 2,5 до 12,5 мікрон на жароміцний сплав гальванічним способом і термообробку при температурі в діапазоні від 9007 до 11507С протягом 1 - 4 годин.
7. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що на етапі модифікування включає нанесення хрому на поверхню жароміцного сплаву при температурі 11007 протягом З годин. «
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що етап алітування здійснюють при температурі в з с діапазоні від 7007 до 115076.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що на етапі алітування включає алітування в :з» обмазці, алітування без обмазки в газоподібному середовищі, хімічне осадження з парової фази або алітування в суспензії.
10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що жароміцний сплав містить від 3,5 до 895 ваг. їз ренію.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що жароміцний сплав з високим вмістом ренію є жароміцним Ме, сплавом на основі нікелю. -І
12. Спосіб за будь-яким з пп. 10, 11, який відрізняється тим, що жароміцний сплав з високим вмістом ренію 20 містить від 3,5 до 6,595 ваг. вольфраму, від 2,0 до 5,095 ваг. кобальту, від 1,8 до 3,095 ваг. хрому, від 5,5 до о 6,590 ваг. ренію, від 5,3 до 6,595 ваг. алюмінію, від 8,0 до 10,09о ваг. танталу, від 0,2 до 0,890 ваг. титану, кз від 0,25 до 1,595 ваг. молібдену, від О до 0,0395 ваг. ніобію, від 0,02 до 0,0595 ваг. гафнію, від ОО до 0,04965 ваг. вуглецю, інше - нікель і неминучі домішки.
13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що після етапу модифікування і перед етапом алітування включає додаткові етапи нанесення шару металу платинової групи для модифікування поверхні жароміцного сплаву з високим вмістом ренію, термообробку жароміцного сплаву з високим вмістом ренію з (Ф) покриттям металу платинової групи для забезпечення дифундування металу платинової групи в жароміцний ГІ сплав з високим вмістом ренію, і після етапу алітування включає додатковий етап термообробки алітованого з покриттям металу платинової групи жароміцного сплаву з високим вмістом ренію для утворення покриття во алюмініду металу платинової групи.
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що на етапі нанесення шару металу платинової групи включає нанесення шару металу платинової групи шляхом електроосадження, металізації напилюванням, СМО, РМО до товщини від 2,5 до 12,5 мікрон.
15. Спосіб за будь-яким з пп. 13, 14, який відрізняється тим, що на етапі нанесення шару металу платинової де Групи включає нанесення шару платини.
16. Спосіб за будь-яким з пп. 14-15, який відрізняється тим, що на етапі нанесення шару металу платинової групи включає термообробку при температурі в діапазоні від 9007 до 11507 протягом 1 - 4 годин.
17. Спосіб за будь-яким з пп. 14-16, який відрізняється тим, що включає додатковий етап осадження керамічного теплоїзолюючого покриття на покриття алюмініду металу платинової групи.
18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що осадження керамічного теплоїзолюючого покриття здійснюють шляхом плазмового напилювання або РМУОЮ.
19. Спосіб за будь-яким з пп. 1-17, який відрізняється тим, що на етапі алітування здійснюють дифундування кремнію в жароміцний сплав із високим вмістом ренію протягом етапу алітування для утворення алюмінідсиліцидного покриття. 70
20. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що включає осадження суспензії, що містить порошки елементарного алюмінію і кремнію, і термообробку для забезпечення дифундування алюмінію і кремнію в жароміцний сплав з високим вмістом ренію.
21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що включає кількаразове осадження суспензії, що містить порошки елементарного алюмінію і кремнію, і термообробку для забезпечення дифундування алюмінію і кремнію
75. 8 жароміцний сплав з високим вмістом ренію.
22. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що включає дифундування кремнію в жароміцний сплав з високим вмістом ренію протягом етапу алітування або протягом етапу термообробки для утворення алюмінідсиліцидного покриття.
23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що включає осадження суспензії, що містить порошки 2о елементарного алюмінію і кремнію, і термообробку для забезпечення дифундування алюмінію і кремнію в жароміцний сплав з високим вмістом ренію.
24. Спосіб за п. 23, який відрізняється тим, що включає кількаразове осадження суспензії, що містить порошки елементарного алюмінію і кремнію, для забезпечення дифундування алюмінію і кремнію в жароміцний сплав з високим вмістом ренію. сч щі 6) с Зо ю у (Се) «
- . и? щ» (о) -і 1 Ко) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9615474.5A GB9615474D0 (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | A method of platinum alluminising a superalloy |
| GBGB9626191.2A GB9626191D0 (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | A metheod of aluminising a superalloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA46752C2 true UA46752C2 (uk) | 2002-06-17 |
Family
ID=26309743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA97073830A UA46752C2 (uk) | 1996-07-23 | 1997-07-18 | Спосіб алітування жароміцного сплаву з високим вмістом ренію |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6080246A (uk) |
| EP (1) | EP0821076B1 (uk) |
| JP (1) | JP3996978B2 (uk) |
| AU (1) | AU713624B2 (uk) |
| CA (1) | CA2211149A1 (uk) |
| DE (1) | DE69708541T2 (uk) |
| IL (1) | IL121313A (uk) |
| RU (1) | RU2188250C2 (uk) |
| UA (1) | UA46752C2 (uk) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1036850A4 (en) * | 1998-06-15 | 2003-05-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | NICKEL-BASED SINGLE CRYSTAL ALLOY WITH COATING FILM TO PREVENT CRYSTALIZATION BREAKING |
| DE69821945T2 (de) | 1998-11-10 | 2005-07-14 | Alstom Technology Ltd | Gasturbineteil |
| US6305077B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-10-23 | General Electric Company | Repair of coated turbine components |
| US6830827B2 (en) | 2000-03-07 | 2004-12-14 | Ebara Corporation | Alloy coating, method for forming the same, and member for high temperature apparatuses |
| US6843861B2 (en) * | 2002-02-08 | 2005-01-18 | General Electric Company | Method for preventing the formation of secondary reaction zone in susceptible articles, and articles prepared by the method |
| US6929868B2 (en) | 2002-11-20 | 2005-08-16 | General Electric Company | SRZ-susceptible superalloy article having a protective layer thereon |
| US6921582B2 (en) * | 2002-12-23 | 2005-07-26 | General Electric Company | Oxidation-resistant coatings bonded to metal substrates, and related articles and processes |
| GB2401117A (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-03 | Rolls Royce Plc | A method of preventing aluminising and a mask to prevent aluminising |
| CN100554495C (zh) * | 2003-05-30 | 2009-10-28 | 石川岛播磨重工业株式会社 | 反应抑制涂布方法 |
| US7604726B2 (en) | 2004-01-07 | 2009-10-20 | Honeywell International Inc. | Platinum aluminide coating and method thereof |
| FR2881439B1 (fr) * | 2005-02-01 | 2007-12-07 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Revetement protecteur pour superalliage monocristallin |
| US8123872B2 (en) | 2006-02-22 | 2012-02-28 | General Electric Company | Carburization process for stabilizing nickel-based superalloys |
| US7544424B2 (en) | 2006-11-30 | 2009-06-09 | General Electric Company | Ni-base superalloy having a coating system containing a stabilizing layer |
| US7416790B2 (en) | 2006-12-08 | 2008-08-26 | General Electric Company | Coating systems containing rhodium aluminide-based layers |
| US7989020B2 (en) * | 2007-02-08 | 2011-08-02 | Honeywell International Inc. | Method of forming bond coating for a thermal barrier coating |
| US8968528B2 (en) * | 2008-04-14 | 2015-03-03 | United Technologies Corporation | Platinum-modified cathodic arc coating |
| US8124246B2 (en) * | 2008-11-19 | 2012-02-28 | Honeywell International Inc. | Coated components and methods of fabricating coated components and coated turbine disks |
| EP2239346A1 (en) | 2009-04-09 | 2010-10-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Slurry composition for aluminising a superalloy component |
| WO2010138096A1 (en) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Layered coating system with a mcralx layer and a chromium rich layer and a method to produce it |
| FR2961528B1 (fr) * | 2010-06-18 | 2012-07-20 | Snecma | Procede d'aluminisation d'une surface avec depot prealable d'une couche de platine et de nickel |
| US8636890B2 (en) | 2011-09-23 | 2014-01-28 | General Electric Company | Method for refurbishing PtAl coating to turbine hardware removed from service |
| JP5857794B2 (ja) * | 2012-02-27 | 2016-02-10 | 株式会社Ihi | 拡散層付き金属材料ならびにその製造方法 |
| EP2937438A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Coated turbine component and method of forming a coating on a turbine component |
| GB201707986D0 (en) | 2017-05-18 | 2017-07-05 | Rolls Royce Plc | Coating for a nickel-base superalloy |
| US11970953B2 (en) * | 2019-08-23 | 2024-04-30 | Rtx Corporation | Slurry based diffusion coatings for blade under platform of internally-cooled components and process therefor |
| FR3101643B1 (fr) * | 2019-10-08 | 2022-05-06 | Safran | Piece d'aeronef en superalliage comprenant du rhenium et/ou du ruthenium et procede de fabrication associe |
| US11686208B2 (en) | 2020-02-06 | 2023-06-27 | Rolls-Royce Corporation | Abrasive coating for high-temperature mechanical systems |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2207198B1 (uk) * | 1972-10-23 | 1976-08-20 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | |
| US4528215A (en) * | 1973-01-31 | 1985-07-09 | Alloy Surfaces Company, Inc. | Diffusion aluminizing of cobalt-base superalloys |
| US3999956A (en) * | 1975-02-21 | 1976-12-28 | Chromalloy American Corporation | Platinum-rhodium-containing high temperature alloy coating |
| US3979273A (en) * | 1975-05-27 | 1976-09-07 | United Technologies Corporation | Method of forming aluminide coatings on nickel-, cobalt-, and iron-base alloys |
| US4101714A (en) * | 1977-03-31 | 1978-07-18 | General Electric Company | High temperature oxidation resistant dispersion strengthened nickel-chromium alloys |
| GB2009251B (en) * | 1977-12-01 | 1982-08-18 | Rolls Royce | Coated metal part and the method of applying coating |
| US4820362A (en) * | 1979-03-30 | 1989-04-11 | Alloy Surfaces Company, Inc. | Metal diffusion and composition |
| US4310574A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-12 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of protecting a surface with a silicon-slurry/aluminide coating |
| US4374183A (en) * | 1980-06-20 | 1983-02-15 | The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration | Silicon-slurry/aluminide coating |
| US4526814A (en) * | 1982-11-19 | 1985-07-02 | Turbine Components Corporation | Methods of forming a protective diffusion layer on nickel, cobalt, and iron base alloys |
| US5077141A (en) * | 1984-12-06 | 1991-12-31 | Avco Corporation | High strength nickel base single crystal alloys having enhanced solid solution strength and methods for making same |
| DE3571149D1 (en) * | 1985-03-13 | 1989-07-27 | Gen Electric | Yttrium and yttrium-silicon bearing nickel-base superalloys especially useful as compatible coatings for advanced superalloys |
| 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 |
| US5498484A (en) * | 1990-05-07 | 1996-03-12 | General Electric Company | Thermal barrier coating system with hardenable bond coat |
| US5139824A (en) * | 1990-08-28 | 1992-08-18 | Liburdi Engineering Limited | Method of coating complex substrates |
| US5057196A (en) * | 1990-12-17 | 1991-10-15 | General Motors Corporation | Method of forming platinum-silicon-enriched diffused aluminide coating on a superalloy substrate |
| US5334263A (en) * | 1991-12-05 | 1994-08-02 | General Electric Company | Substrate stabilization of diffusion aluminide coated nickel-based superalloys |
| DE69304397T2 (de) * | 1992-04-29 | 1997-01-16 | Walbar Inc | Verbessertes Verfahren zur Diffusionsbeschichtung und Produkte |
| GB9210683D0 (en) * | 1992-05-19 | 1992-07-08 | Rolls Royce Plc | Multiplex aluminide-silicide coating |
| GB9218858D0 (en) * | 1992-09-05 | 1992-10-21 | Rolls Royce Plc | High temperature corrosion resistant composite coatings |
| 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 |
| 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 |
| US6066405A (en) * | 1995-12-22 | 2000-05-23 | General Electric Company | Nickel-base superalloy having an optimized platinum-aluminide coating |
-
1997
- 1997-07-14 DE DE69708541T patent/DE69708541T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-14 EP EP97305206A patent/EP0821076B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-14 IL IL12131397A patent/IL121313A/xx not_active IP Right Cessation
- 1997-07-14 US US08/892,588 patent/US6080246A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-18 UA UA97073830A patent/UA46752C2/uk unknown
- 1997-07-22 RU RU97113530/02A patent/RU2188250C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-07-23 JP JP19751397A patent/JP3996978B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-23 CA CA002211149A patent/CA2211149A1/en not_active Abandoned
- 1997-07-23 AU AU30144/97A patent/AU713624B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2211149A1 (en) | 1998-01-23 |
| EP0821076B1 (en) | 2001-11-28 |
| AU713624B2 (en) | 1999-12-09 |
| JP3996978B2 (ja) | 2007-10-24 |
| JPH10168556A (ja) | 1998-06-23 |
| US6080246A (en) | 2000-06-27 |
| EP0821076A1 (en) | 1998-01-28 |
| RU2188250C2 (ru) | 2002-08-27 |
| IL121313A0 (en) | 1998-01-04 |
| AU3014497A (en) | 1998-01-29 |
| IL121313A (en) | 2001-03-19 |
| DE69708541D1 (de) | 2002-01-10 |
| DE69708541T2 (de) | 2002-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA46752C2 (uk) | Спосіб алітування жароміцного сплаву з високим вмістом ренію | |
| CA2202255C (en) | Platinum aluminide cvd coating method | |
| JP3917225B2 (ja) | 至適化された白金アルミニド皮膜を有するニッケル基超合金 | |
| JP6126852B2 (ja) | ガスタービン部品のコーティング及びコーティング方法 | |
| EP0587341B1 (en) | High temperature corrosion resistant composite coatings | |
| US5500252A (en) | High temperature corrosion resistant composite coatings | |
| EP1079073B1 (en) | Modified diffusion aluminide coating for internal surfaces of gas turbine components | |
| WO1996013622A9 (en) | Platinum aluminide cvd coating method | |
| US5334263A (en) | Substrate stabilization of diffusion aluminide coated nickel-based superalloys | |
| EP1191122A2 (en) | Modified platinum aluminide diffusion coating and CVD coating method | |
| EP0267143A2 (en) | Method for applying aluminide coatings to superalloys | |
| JP3881489B2 (ja) | 超合金製タービン部品の修理方法及び超合金製タービン部品 | |
| US6299986B1 (en) | Coated superalloy article and a method of coating a superalloy article | |
| EP2540857A2 (en) | Method of maintaining surface-related properties of gas turbine combustor components | |
| US3595712A (en) | Processing of aluminide-coated nickel-base superalloys | |
| EP1123987A1 (en) | Repairable diffusion aluminide coatings | |
| EP0352557A1 (en) | Corrosion resistant coating for alloys | |
| RU2232206C1 (ru) | Способ получения защитного покрытия на сплавах | |
| RU2280096C1 (ru) | Способ защиты лопаток газовых турбин | |
| RU2283365C2 (ru) | Способ защиты лопаток газовых турбин | |
| FR2559508A1 (fr) | Procede de protection des alliages resistant a chaud notamment a base de nickel | |
| IE64961B1 (en) | A vapour chromising process and composition | |
| MXPA99012033A (en) | Improved coating and method for minimizing consumption of base material during high temperative service |