DE2560464C2 - Diffusion coating process and its application - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Diffusionsüberzugsverfahren, bei dem Aluminium von einem Pulver einer Überzugsmetallquellenlegierung, die im wesentlichen aus 51 bis 61 Gew.-% Al, Rest Fe, besteht und die Legierung vorwiegend in Form einer Zweiphasenstruktur aus Fej, Al₅ und FeAIj, die oberhalb der Überzugstemperatur schmilzt, vorliegt, übertragen und bei einer Temperatur im Bereich von 910 bis 1150° C In die Oberfläche eines Gegenstandes diffundiert wird, sowie die Anwendung dieses Verfahrens.The invention relates to a diffusion coating process in which aluminum from a powder of a coating metal source alloy consisting essentially of from 51 to 61 wt .-% Al, balance Fe, is and the alloy primarily in the form of a two-phase structure of Fej, Al ₅ and FeAIj, the above the coating temperature melts, is present, transferred and is diffused into the surface of an object at a temperature in the range from 910 to 1150 ° C, as well as the application of this method.

Ein Verfahren der vorgenannten Art Ist in der DE-OS 41 924 beschrieben.A method of the aforementioned type is in DE-OS 41 924 described.

Eine der bekannteren Anwendungen des bekannten Aluminid-Dlffusionsverfahrens Ist das Aufbringen eines Aluminldüberzuges auf die Oberfläche von Turblnenblattellen eines Gasturbinentriebwerkes. Als Ergebnis dieser und anderer Anwendungen sind eine Reihe von Aluminid-Diffuslonsverfahren und entsprechende Materiallen In einer Vielfalt von Publikationen beschrieben worden.One of the more well-known uses of the well-known aluminide diffusion process is in the application of a Aluminum coating on the surface of the turbine blades of a gas turbine engine. As a result these and other uses include a variety of aluminide diffusion processes and materials Has been described in a variety of publications.

Allgemein beinhaltet das Alumlnid-Dlffuslonsverfahren, daß die zu überziehende Oberfläche eines Gegenstandes gereinigt und diese Oberfläche dann In Kontakt mit einem Halogenlddampf gebracht wird, der das Überzugsmaterial In einer Inerten oder reduzierenden Atmosphäre trägt. Das am meisten angewendete Verfahren 1st das Packungsdiffusionsverfahren wie es auch In der obigen DE-OS 21 41 924 beschrieben Ist, bei dem der zu überziehende Gegenstand In eine pulverisierte Mischung eingetaucht oder eingebettet wird, die ein metallisches Pulver, das als Quelle des überziehenden Materials wirkt, und einen Halogenidsalzaktivator enthält, der mit dem metallischen Pulver reagiert, um den überziehenden Metallhalogeniddampf zu bilden. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist in der US-PS 36 67 985 beschrieben. Ein anderes Verfahren, von dem ein Beispiel In der US-PS 35 98 638 beschrieben ist, beinhaltet, daß eine zu überziehende Oberfläche nur mit einem Halogeniddampf des überziehenden Metalls anstelle des Metalls selbst In Berührung gebracht wird.In general, the aluminide diffusion process includes that the surface of an object to be coated is cleaned and this surface is then in contact is brought with a halogen vapor, which the Coating material in an inert or reducing Atmosphere. The most widely used method is the packing diffusion method like this Is also described in the above DE-OS 21 41 924, at in which the object to be coated is immersed or embedded in a powdered mixture which a metallic powder which acts as a source of the coating material and a halide salt activator which reacts with the metallic powder to form the coating metal halide vapor. An example of this process is described in US Pat. No. 3,667,985. Another procedure from which an example is described in US-PS 35 98 638, includes that a surface to be coated only with is brought into contact with a halide vapor of the coating metal instead of the metal itself.

In dem Buch »Vapor Deposition«, herausgegeben von Carrol F. Powell et al., Verlag John WiUey & Sons, Inc. New York, London, Sidney (1966) ist auf den Seiten 277 und 278 das chemische Abscheiden vou Metallen, Insbesondere Aluminium auf Metallen und Legierungen beschrieben.In the book "Vapor Deposition", edited by Carrol F. Powell et al., Verlag John WiUey & Sons, Inc. New York, London, Sidney (1966) on pages 277 and 278 is the chemical deposition of metals, In particular, aluminum is described on metals and alloys.

Nach der Herstellung solcher überzogener Gegenstände wird es häufig notwendig, einen derartigen Überzug zu reparieren, beispielsweise, well der Gegenstand in einem Gasturbinentriebwerk gearbeitet hat. In anderen Fällen sind Übsrzugsreparaturen bereits während der Herstellung oder als Folge von weiteren Bearbeitungsverfahren, die nach dem Überziehen durchgeführt werden, bei einer vollständigen Überholung notwendig.After such coated articles have been made, it often becomes necessary to have such a coating to repair, for example, because the item has worked in a gas turbine engine. In other In some cases, pull-out repairs are already carried out during manufacture or as a result of further machining processes, which are carried out after coating, necessary for a complete overhaul.

Während der am Anfang stehenden Herstellung eines Gegenstandes können die gewöhnlich verwendeten Aluminld-Überzugsverfahren, die im aligemeinen eine relativ hohe Temperatur erfordern, mit Verbindungsverfahren koordiniert werden, wie beispielsweise dem Löten, um auf diese Welse den vollständig gefertigten Gegenstand nicht nachteilig zu beeinflussen. Während der Reparatur oder der Überholung eines derartigen gelöteten oder geschweißten Gegenstandes muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß der Reparaturüberzug die Qualität und Unversehrtheit der gelöteten bzw. geschweißten Verbindung nicht beeinträchtigt.During the initial manufacture of an item, the commonly used Aluminum coating processes, which are generally a requiring relatively high temperature, be coordinated with joining methods such as the Soldering so as not to adversely affect the completely finished object in this way. While however, the repair or overhaul of such a soldered or welded object must care must be taken that the repair coating retains the quality and integrity of the soldered or welded connection is not affected.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß es bei einer Temperatur unterhalb derjenigen angewendet werden kann, die entweder einen vorher aufgebrachten Überzug oder Verbindungswerkstoffe, wie beispielsweise Lot- bzw. Schweißlegierungen, nachteilig einwirkt, so daß es nicht nur für das vollständige Überziehen sondern auch für die örtliche Reparatur eines Alumlnidüberzuges brauchbar Ist.The invention was based on the object of improving the method mentioned at the outset in such a way that that it can be applied at a temperature below that which either one before applied coating or connecting materials, such as solder or welding alloys, disadvantageous acts so that it is not only suitable for the complete coating but also for the local repair an aluminum coating is useful.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Stufen gelöst:According to the invention, this object is achieved by the following stages:

Herstellen einer Mischung aus einem Überzugspulver und einem Binder, der beim Erhitzen auf eine Temperatur unterhalb der Überzugstemperatur im wesentlichen rückstandsfrei zersetzt wird, Anordnen der Mischung In einer Schicht im wesentlichen gleichförmiger Dicke zur Schaffung eines im wesentlichen flexiblen Stützbandes und Anordnen des Stutzbandes in Kontakt mit der Oberfläche des Gegenstandes.Preparation of a mixture of a coating powder and a binder, which when heated to a At a temperature below the coating temperature is decomposed essentially without leaving any residue, Arrange the mixture in a layer to create a substantially uniform thickness a substantially flexible brace and placing the brace in contact with the Surface of the object.

Durch die Verwendung des Überzugspulvers in Form eines Stutzbandes Ist die erfindungsgemäße Diffusion besser steuerbar und ohne Nachteil für entweder den zu überziehenden Gegenstand, oder Im Falle eines Ausbesserungsüberzuges, for einen angrenzenden Alumlnld-Uberzug. The diffusion according to the invention is achieved through the use of the coating powder in the form of a support band more controllable and without disadvantage for either the object to be coated, or in the case of a touch-up coating, for an adjacent aluminum coating.

Es wurde festgestellt, daß gewisse Elemente In anderen beschriebenen Überzugsmaterialien entweder bewirken, daß die Bearbeltumgstemperatur für Reparaturanwendungen übermäßig hoch wurde, zu einer unzureichenden Oxydationsbestiindigkeit führte oder den zu überziehenden Gegenstand, den benachbarten Überzug oder beides nachteilig beeinflußte. Beispielsweise führte der Einschluß von Silizium in einem derartigen Reparaturüberzug zu einer starken Si-Dlffusion, insbesondere In Nlckelbasis-Superlegierungen, was nach dem Aussetzen gegenüber einer oxidierenden Umgebung bei hoher Temperatur zu einer Änderung des Gefüges bis zu einer wesentlichen Tiefe führte.It has been found that certain elements are present in others coating materials described either cause the processing temperature for repair applications became excessively high, led to inadequate resistance to oxidation or the adversely affecting the object being coated, the adjacent coating, or both. For example, led the inclusion of silicon in such a repair coating leads to severe Si diffusion, in particular In nickel-based superalloys, which occurs after exposure to an oxidizing environment at high Temperature led to a change in the structure to a substantial depth.

Der bevorzugte Bereich des Überzugslegierungspulvers Hegt bei 53 bis 58 Gew.-S6 Aluminium, Rest Eisen, is Über dem zweiphasigen Bereich aus Fe₂Al₅ und FeAl₃, den diese Zusammensetzung in der binären Al-Fe-ReIatlon definiert, bleibt die thermodynamlsche Aktivität beider Bestandteile konstant. Deshalb bleiben in diesem Bereich die Ch23kteristiken des Überzugsverfahrens konstant. Die eisphaslgen Bereiche for Fe₂Al₅ und FeAb, die auf entsprechende Welse den zweiphasigen Bereich sandwichartig einschließen, sind als Überzugszusammensetzungen brauchbar, obwohl sich die Al-Aktivität und die Überzugsch&rakteristiken mit der Zusammensetzung ändern. Aufgrund der relativen Schmalhelt jeder einphasigen Verbindung kann jedoch die Änderung der Charakteristiken für gewisse Anwendungsfälle toleriert werden.The preferred range of the coating alloy powder is 53 to 58% by weight of aluminum, the remainder being iron. _{The thermodynamic activity remains above the two-phase range of Fe 2} Al ₅ and FeAl ₃ , which this composition defines in the binary Al-Fe ratio both components constant. The characteristics of the coating process therefore remain constant in this area. The ice-phase regions for Fe ₂ Al ₅ and FeAb, which respectively sandwich the two-phase region, are useful as coating compositions, although the Al activity and the coating characteristics change with the composition. Due to the relative narrowness of each single-phase connection, however, the change in the characteristics can be tolerated for certain applications.

Der Gesamtbereich für die pulverförmlge Überzugslegierung von 51 bis £1 Gew.-* Aluminium, Rest Elsen, kann in einer Reihe von Wegen ausgenutzt werden, um die Oberfläche eines Gegenstandes zu überziehen. Bei der örtlichen Reparatur von vorher mit einem Aluminld versehenen Gegenstandsflächen, wie -beispielsweise aus Nickel- oder Kobalt-Basisleglerungen, Ist es zunächst wünschenswert, die zu behandelnde Oberfläche von einer unerwünschten Oberflächenverschmutzung zu reinigen. Dies können Oxydatlons- oder Korrosionsprodukte oder beides, öl, Verbrennungsprodukte usw. sein. Anschließend wird die Überzugslegierung als Stützband mit der gereinigten Oberfläche in einer nlcht-oxldlerenden Atmosphäre In Gegenwart eines Halogenldsalzaktlvators In Kontakt gebracht werden, der mit der Legierung reagiert, um ein Halogenid des Überzugsmetalls zu bilden, wie beispielsweise ein Alumlnlumhalogenld. Dann wird das an sich bekannte, ein Aluminld bildende Diffundieren durchgeführt. Als Halogenldsalzaktlvatoren werden NaF, KF, NH₄Cl und NH₄F benutzt.The total range for the powder coating alloy from 51 to £ 1 wt .- * aluminum, remainder Elsen, can be exploited in a number of ways to coat the surface of an object. When repairing object surfaces previously provided with aluminum, such as those made of nickel or cobalt base coatings, it is first of all desirable to clean the surface to be treated from undesired surface contamination. These can be oxidation or corrosion products or both, oil, combustion products, etc. Subsequently, the coating alloy as a brace is brought into contact with the cleaned surface in a non-oxidizing atmosphere in the presence of a halide salt activator which reacts with the alloy to form a halide of the coating metal, such as an aluminum halide. Diffusion, which is known per se and forms an aluminum, is then carried out. NaF, KF, NH ₄ Cl and NH ₄ F are used as halogen salt activators.

Die Zusammensetzung und Dicke eines Aluminld- so Überzuges sind Funktionen sowohl der Aktivität als auch der Masse von Aluminium, das In der Verfahrenszelt von der Aluminiumquelle auf die zu überziehende Oberfläche übertragen werden kann. Gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird durch die SS Verwendung des vorstehend beschriebenen Pulvers von 53 bis 58% Aluminium, Rest Elsen, die Aktivität der Alumlnlumquelle auf einem gleichförmigen Niveau gehalten. Die Steuerung der Überzugsdicke hängt von der Kinetik der Diffusionsreaktionen an der Gegen- «0 standsoberfiäche (wobei die Kinetik von der Temperatur und den Aktivitäten abhängt) und ferner von der Masse des Aluminiums ab, das von dem Ausgangspulver auf die Gegenstandsflächc übertragen werden kann. Die Menge des Ausgangsmaterials kann durch Massenrestberechnungen und experimentelle Versuche ermittelt werden. Wenn die gewünschte Menge einmal ermittelt Ist, ergibt die gleichförmige Aufbringung dieser Menge mittels des erfindungsgemäß eingesetzten Stützbandes ein Verfahren der Steuerung.The composition and thickness of an aluminum coating are functions of both activity and strength also the bulk of aluminum that is in the trial tent can be transferred from the aluminum source to the surface to be coated. According to one Embodiment of the invention is through the use of the above-described powder of 53 to 58% aluminum, remainder Elsen, the activity of the aluminum source at a uniform level held. The control of the coating thickness depends on the kinetics of the diffusion reactions at the opposite side Stand surface (where the kinetics depend on the temperature and the activities) and also on the mass of the aluminum that can be transferred from the starting powder to the object surface. the The amount of starting material can be determined by residual mass calculations and experimental tests will. Once the desired amount is determined, uniform application of that amount will result a method of control by means of the support band used according to the invention.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Stützband aus dem Überzugspulver und einem Binder kann verschieden geformt und bemessen sein. Es wird dadurch hergestellt, daß zunächst das Überzugspulver mit üinem Binder vermischt wird. Der Binder Ist von der Art, die sich beim Erhitzen auf beispielsweise 980° C Im wesentlichen rückstandsfrei zersetzt. Ein derartiger üblicherweise verwendeter Binder Ist eine Lösung aus Acrylharz, die insbesondere für die Lot- bzw. Schweißtechnik Ih mehreren Formen kommerziell zur Verfügung steht.The support band used in accordance with the invention, composed of the coating powder and a binder, can be different be shaped and sized. It is made by that first the coating powder is mixed with a binder. The binder is of the kind that when heated to 980 ° C., for example, decomposes essentially without leaving any residue. One of those usually Used binder Is a solution made of acrylic resin, especially for soldering and welding technology Several forms ih are commercially available.

Das Überzugspulver, das vorzugsweise in dem Größenbereich entsprechend einer Siebung mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,15 bis 0,045 mm liegt, wurde mit genügend Binder gemischt, um eine Paste zu bilden. Dann wurde die Paste auf eine Oberfläche in gleichförmiger Dicke aufgetragen, um das Band zu bilden. Zweckmäßigerweise wird eine derartige Paste oder ein derartiger Brei auf einen flexiblen Kunststoff-Film, wie beispielsweise aus Polyäthylen, aufgetragen, das auf einer stabilen Platte getragen ist, so daß der Film das Band vor einem Bruch schützt. Die bevorzugte Dicke des Metai-'aulvers in einem derartigen Band beträgt 0,25 bis 1,25 mm, obwohl diese Dicke in Abhängigkeit von der Aluminiummenge, die von dem überziehenden Ausgangspulver in die behandelte Gegenstandsfläche übertragen werden soll, verändert werden kann. Da die Dicke und Zusammensetzung des erfindungsgemäß gebildeten Überzuges für ein gegebenes Überzugspulver von der Menge des auf die Oberfläche aufgebrachten Überzugspulvers abhängt, gewährleistet die Ausbildung des Überzugspulvers als Stützband gleichförmiger Dicke eine enge Steuerung des aufgebrachten Überzuges und desgleichen Wirtschaftlichkeit. Nachdem man die Paste auf einen D^xlblen Stützstreifen aufgebracht hatte, Indem man die Mischung auf die gewünschte Dicke verteilte, wurde der Binder teilweise verdampft, wobei er ein biegsames Band mit konstanter Dichte und Dicke zurückließ.The coating powder, which is preferably in the size range corresponding to a sieve with a clear mesh size of about 0.15 to 0.045 mm was mixed with enough binder to make a paste form. Then the paste was applied to a surface in a uniform thickness to cover the tape form. Appropriately, such a paste or such a slurry is applied to a flexible plastic film, such as made of polyethylene, which is supported on a sturdy plate so that the Film protects the tape from breaking. The preferred thickness of the metai'aulver in such a band is 0.25 to 1.25 mm, although this thickness depends on the amount of aluminum used by the coating starting powder is to be transferred into the treated object surface, changed can be. Since the thickness and composition of the coating formed according to the invention for a given Coating powder depends on the amount of coating powder applied to the surface, guaranteed the formation of the coating powder as a support band of uniform thickness a close control of the applied Coating and similar economy. After putting the paste on a D ^ xlblen support strip By spreading the mixture to the desired thickness, the binder became partial evaporated, leaving a pliable ribbon of constant density and thickness.

Wenn eine enge Steuerung für einen bestimmten Anwendungsfall nicht erforderlich ist, kann das Pulver auf die zu behandelnde Oberfläche in einer Vielfalt von anderen Wegen aufgebracht werden, die für den jeweiligen Anwendungsfall zweckmäßig sind. Beispielswelse kann das Pulver mit dem Binder gemischt werden, um einen Brei oder eine Paste zu bilden, die direkt auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht wird.When tight control is not required for a particular application, the powder can can be applied to the surface to be treated in a variety of other ways appropriate to the particular Use case are appropriate. For example, the powder can be mixed with the binder to form a slurry or paste that is applied directly to the surface to be treated.

Das Verfahren zum Ausbilden eines Alumlnids wird dann In üblicher Welse fortgesetzt, indem der mit dem Überzugsmaterlal versehene Gegenstand in eine nicht oxidierende Atmosphäre In Gegenwart eines Halogenidsalzaktlvators angeordnet und die Temperatur auf beispielsweise 982 bis 1010° C für denjenigen Zeitraum erhöht wird, der zum Diffundieren von Aluminium In die zu überziehende Oberfläche erwünscht Ist. Elsen wird von der Eisen-Alumlniumlegierung nicht In die überzogene Oberfläche übertragen.The process of forming an aluminum is then continued in the usual manner by using the Articles provided with coated materials in a non-oxidizing atmosphere In the presence of a halide salt activator arranged and the temperature to, for example, 982 to 1010 ° C for that period that is desired to diffuse aluminum into the surface to be coated. Elsen is not used by the iron-aluminum alloy transferred coated surface.

Es wurde eine Vielfalt von Elsen-Aluminlumpulvern hergestellt und untersucht. Die folgende Tabelle gibt eine Analyse einiger derartiger Pulver:A variety of Elsen aluminum powders were made manufactured and examined. The following table gives an analysis of some such powders:

Tabelle
PulverzusammensetzungTabel
Powder composition

Beispiel Zusammensetzung (Gew.-%)Example composition (% by weight)

Fe Al andere PhasenFe Al other phases

I
£.-"V I.
£ .- "V 11 Die TThe T 46,346.3 53,753.7 0,30.3 Fe₂Al₅, FeAl₃ Fe ₂ Al ₅ , FeAl ₃ ii
SiSi 22 45,745.7 53,453.4 0,890.89 Fe₂Al₅ Fe ₂ Al ₅ titi 33 40,740.7 58,958.9 0,480.48 FeAI₃ FeAI ₃ eilchenerfeilchenerf iße dereat the in der vorstehenden Tabellein the table above

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verwendeten Pulver bewegte sich in dem Bereich entsprechend einer Siebung mit der lichten Maschenweite von 0,15 bis 0,045 mm. Eine Röntgenstrahlen- analyse der Pulver zeigte aufgrund der Tatsache, daß die tatsächliche Zusammensetzung der Pulver nicht exakt gSeich derjenigen war, die zur Erzeugung nur einer stöchiometrischen Verbindung notwendig war, daß sie eine Mischung von Fe₂Al₅ und FeAl₃ waren. Da M die Ahiminiumaktivität über dem zwclphaslgen Bereich konstant IsU gibt die Tatsache, daß die Pulver eine Mischung der zwei Phasen waren, an, daß sie die gleiche antreibende Kraft für eine Überzugsbildung haben.The powder used was in the range corresponding to a sieving with a mesh size of 0.15 to 0.045 mm. _{X-ray analysis of the powders showed that they were a mixture of Fe 2} Al ₅ and FeAl ₃ due to the fact that the actual composition of the powders was not exactly the same as that required to produce only a stoichiometric compound. Since M is the ammonium activity constant over the second phase range IsU, the fact that the powders were a mixture of the two phases indicates that they have the same driving force for a coating formation.

Es wurden die Eigenschaften von gemäß der Erfindung hergestellten Ausbesserungsüberzügen in Verbindung mit einer Vielfalt von Nickel- und Kobaltlegierungen untersucht, für die die Legierungen Rene' 80 und X-40 typische Beispiele sind. Die nominelle Zusammensetzung für eine Ren6-80-Legierung ist In Gew.-*: 0,17% C, 14% Cr, 5% Tl, 0,01596 B, 3% Al, 4% W, 4% Mo, 9,5% Co, 0,06% Zr, Rest Im wesentlichen Ni und übliche Verunreinigungen und für eine X-40 Legierung in Gew.-%: 0,5% C, 25,5% Cr, 7,5% W, 10,5% Nl, Rest Co und übliche Verunreinigungen.The properties of touch-up coatings made in accordance with the invention were compared studied with a variety of nickel and cobalt alloys for which the alloys Rene '80 and X-40 are typical examples. The nominal composition for a Ren6-80 alloy, In wt .- *: 0.17% C, 14% Cr, 5% Tl, 0.01596 B, 3% Al, 4% W, 4% Mo, 9.5% Co, 0.06% Zr, the remainder essentially Ni and common impurities and for an X-40 alloy in% by weight: 0.5% C, 25.5% Cr, 7.5% W, 10.5% Nl, the remainder Co and usual impurities.

Es wurden Proben der vorstehend angegebenen und anderer Legierungen mit einem Aluminldüberzug überzogen, und es wurde dann eine lokale Fläche abgezogen, um einen Teil des Überzuges zu entfernen. Die vorgenanntta Pulver wurden mit einem Acrylatbinder gemischt, um eine Paste zu bilden, die dann in einer gleichförmigen Schicht auf ein flexibles plastisches Stützband aufgebracht wurde. Ein Teil des Binders wurde verdampft, um ein Band In einem Dickenbereich von etwa 0,25 bis 0,75 mm zu erzeugen. Ein Teil des Bandes wurde aui" eine geeignete Größe geschnitten und mit dem abgezogenen Bereich mit einem Arcylharzzement verbunden. Der Zement hatte die gleichen Eigenschaften wie der bei der Bildung der Orlglnalpaiite verwendete Binder, dahingehend, daß er sich bei Erhitzung im wesentlichen rückstandsfrei zersetzte.Samples of the above and other alloys were coated with an aluminum coating, and then a local area was peeled off to remove part of the coating. the The aforementioned powders were mixed with an acrylate binder to form a paste that was then used in a uniform layer was applied to a flexible plastic brace. Part of the binder was evaporated to produce a tape ranging in thickness from about 0.25 to 0.75 mm. Part of the The tape was cut to an appropriate size and sealed with an acrylic cement to the stripped area tied together. The cement had the same properties as those used in the formation of the Orlglnalpaiite binder used in that it decomposed essentially without leaving any residue when heated.

Die Proben wurden in Gegenwart eines NH₄F-AkU-vators in einen Überzugskasten eingebracht. Dann wurden der Kasten und sein Inhalt auf 982° C erhitzt und für vier Stunden In einer nicht oxidierenden Atmosphäre auf dieser Temperatur gehalten, wie beispielsweise in Wasserstoff oder Argon enthaltendem Gas. Die Proben wurden danach herausgenommen und der Rest des Pulvers beseitigt, indem er von der Fläche abgebürstet wurde, die mit einem Ausbesserungsüberzug versehen worden war. Eine Eigenschaft des erfindungsgemäß eingesetzten Stützbandes Ist, daß es selbst nicht Teil des Überzuges wird, da das Eisen der Eisen-Alumlnlumlegierung nicht in den Überzug wandert. Eine derartige Legierung wirkt lediglich als eine nichtschmelzende Aiumlniumquelle für eine. Diffusion In das Substrat. Somit wird nach dem DlfL-^onsüberziehen der Pulverrest von dem verbleibenden Band entfernt.The samples were placed in a _{cover box in the presence of an NH 4} F-AkU-vators. The box and its contents were then heated to 982 ° C. and held at that temperature for four hours in a non-oxidizing atmosphere, such as gas containing hydrogen or argon. The samples were then removed and the remainder of the powder removed by brushing it off the area that had been touch-up coated. One property of the support band used according to the invention is that it does not itself become part of the coating, since the iron of the iron-aluminum alloy does not migrate into the coating. Such an alloy acts only as a non-melting source of aluminum for one. Diffusion into the substrate. Thus, after the diffusion coating, the powder residue is removed from the remaining tape.

Schllffuntersuchungen der sichtbaren Verbindung zwischen dem ausgebesserten Alumlnldüberzrjg und dem ursprünglichen Aluminldüberzug zeigten praktisch keine Diskontinuität und machten eine Identifizierung einer darartigen Grenzfläche sehr schwierig. In einer Vielfalt von Versuchen, zu denen Oxidation, Hitzekorrosion und thermische Dauerbruchelastizität gehörten, wurde gefunden, daß der Ausbesserungsüberzug praktisch das gleiche leistete wie der ursprüngliche Aiuminidüberzug. Schllff investigations of the visible connection between the repaired aluminum cover and the original aluminum coating showed virtually no discontinuity and made identification a dar-like interface is very difficult. In a variety of attempts, including oxidation, heat corrosion and thermal fatigue strength elasticity, the touch-up coating was found to be practical performed the same as the original aiuminide coating.

Somit schafft die vorliegende Erfindung einen Aluminldüberzug, der In einem Temperaturbereich von etwa 927 bis etwa 1150° C aus einem Elsenalumlnidpulver mit einer chemischen Zusammensetzung zwischen zwei stöchiometrischen Verbindungen FejAU und FeAIj als Alumlnlumquelle gebildet werden kann. Das Aluminium wird durch gasförmige Verbindungen auf eine gereinigte lokale Oberfläche als ein Ausbesserungsüberzug übertragen, die aus einem derartigen Pulver und einem Halogenldaktivator gebildet werden. Die Aluminiumaktivität derartiger Pulver 1st groß und in einem steuerbaren Bereich der chemischen Zusammensetzung von 53 bis 58 Gew.-% Al, Rest Fe, Im wesentlichen konstant.The present invention thus provides an aluminum coating which can be formed in a temperature range from about 927 to about 1150 ° C. from an elsenaluminide powder with a chemical composition between two stoichiometric compounds FejAU and FeAlj as an aluminum source. The aluminum is transferred to a cleaned local surface as a touch-up coating by gaseous compounds formed from such a powder and a halogen activator. The aluminum activity of such powders is high and essentially constant in a controllable chemical composition range of 53 to 58% by weight Al, the remainder Fe.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Diffusionsüberzugsverfahren, bei dem Aluminium von einem Pulver einer Überzugsmetallquel-Ienlegierung, die im wesentlichen aus 51 bis 61 Gew.-* Al, Rest Fe, besteht und die Legierung vorwiegend in Form einer Zweiphasenstruktur aus Fe₂AI₅ und FeAl₃, die oberhalb der Überzugstemperatur schmilzt, vorliegt, übertragen und bei einer Temperatur im Bereich von 910 bis 1150⁰C in die Oberfläche eines Gegenstandes diffundiert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:1. diffusion coating method in which aluminum from a powder of a Überzugsmetallquel-Ienlegierung consisting essentially of from 51 to 61 wt .- * Al, balance Fe, is and the alloy primarily in the form of a two-phase structure of Fe ₂ Al ₅ and FeAl _3, melts, exists, transfers above the coating temperature and ^{diffuses into the surface of an object at a temperature in the range from 910 to 1150 °} C., characterized by the following stages: Herstellen einer Mischung aus einem Überzugspulver und einem Binder, der beim Erhitzen auf eine Temperatur unterhalb der Überzugstemperatur im wesentlichen rückstandsfrei zersetzt wird,Preparation of a mixture of a coating powder and a binder, which when heated at a temperature below the coating temperature, decomposes essentially without leaving any residue will, Anordnen der Mischung in einer Schicht im wesentlichen gleichförmiger Dicke zur Schaffung eines im wesentlichen flexiblen Stützbandes und
Anordnen des Stützbandes in Kontakt mit der Oberfläche des Gegenstandes.Arranging the mixture in a layer of substantially uniform thickness to provide a substantially flexible brace and
Placing the brace in contact with the surface of the article. 2525th 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 53 bis 58 Gew.-% Aluminium und dem Rest Eisen besteht und der Halogenidsalzaktivator aus der aus NaF, KF, NH₄Cl, NH₄F und deren Mischungen bestehenden Gruppe ausgewählt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the alloy consists of 53 to 58 wt .-% aluminum and the remainder iron and the halide salt activator is selected from the group consisting of NaF, KF, NH ₄ Cl, NH ₄ F and mixtures thereof will. 3. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 zum Aufbringen eines lokalisierten Ausbesserungs-Aluminiumdiffusionsüberzuges auf Gegenstand^ aus Ni- oder Co-Baslsleglerungen.3. Application of the method according to claims 1 and 2 for applying a localized Touch-up aluminum diffusion coating on object ^ made of Ni or Co Baslsleglerungen. 4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 3 unter Einsatz eines Überzugs'iegierungspulvers aus 53 bis 58 Gew.-% Al, Rest Fe.4. Application of the method according to claim 3 using a coating alloy powder from 53 up to 58% by weight Al, remainder Fe.