DE2740398A1

DE2740398A1 - Zweifachueberzug fuer den schutz gegen thermische beanspruchungen und korrosion

Info

Publication number: DE2740398A1
Application number: DE19772740398
Authority: DE
Inventors: Jun Robert Clark Tucker; Merle Howard Weatherly
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1976-09-09
Filing date: 1977-09-08
Publication date: 1978-03-16
Also published as: CH623607A5; FR2364276B1; CA1095342A; IT1091132B; DE2740398B2; US4095003A; FR2364276A1; JPS5333931A; BE858532A; GB1588984A; DE2740398C3; JPS5639389B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand sowie ein Verfahren zum Beschichten eines solchen Gegenstandes mit einem Zweifachüberzug, der thermisch- und korrosionsbeständig ist. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Überzug, der ein Superlegierungssubstrat, das in einer heißen, korrodierenden Umgebung verwendet wird, thermisch widerstandsfähig und korrosionsbeständig macht.

Es wurden Überzüge entwickelt, um Superlegierungssubstrate gegen Oxydation, Sulfidierung und andere Formen eines korro dierenden Angriffs zu schützen. Überzüge wurden auch entwickelt, um für eine thermische Isolation zu sorgen. Ferner wurden Überzüge geschaffen, die sowohl eine thermische Isolation herbeiführen, als auch in begrenztem Umfang für eine Korrosionsbeständigkeit sorgen. Ein typischer bekannter Überzug dieser Art ist ein im Plasmaverfahren oder im thermischen Sprühverfahren aufgebrachter Zweifachüberzug, bei dem die erste oder Primärschicht aus einer Legierung aus Nickel-Chrom,

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BAD ORIGINAL

Nickel-Aluminium, CoCrAlY, NiCrAlY oder einem ähnlichen Werkstoff besteht, über den eine Zirkoniumoxid-Außenschicht aufgebracht ist. Derartige Überzüge bewirken keinen ausreichenden Korrosionsschutz, weil keine der Schichten wirkungsvoll abgedichtet ist, d. h. diese Schichten mit untereinander verbundenen Poren versehen sind, die durch den Überzug hindurchreichen. Die Überzüge sind daher für Luft und andere korrodierende Stoffe durchlässig; das Substrat und die Primärschicht werden bei hoher Temperatur rasch angegriffen. Dieser Angriff führt nicht nur zu einer Verschlechterung oder einem Abbau des Substrats, sondern bewirkt auch ein Absplittern der Oxidschicht. Dadurch gehen sowohl der thermische Schutz als auch der Korrosionsschutz verloren.

Das Problem der Durchlässigkeit wurde mit der Entdeckung von metallurgisch abgedichteten Unterschichten überwunden (US-PS 3 837 894). Überzüge dieser Art, die effektiv abgedichtet sind, bewirken, daß weder der Überzug noch das Substrat unter übermäßiger Oxydation leiden. In einigen Fällen kann eine effektive Abdichtung auch dadurch erzielt werden, daß im Plasmaverfahren bei sehr hohen Temperaturen aufgetragene Überzüge aus Legierungspulvern wärmebehandelt werden, falls die Überzüge ausreichend dicht und im aufgetragenen Zustand nicht wesentlich oxydiert sind. Ein Nachteil der zuletzt genannten Verfahrensweise besteht jedoch darin, daß nicht alle Substrate wärmebehandelt werden können, ohne daß die Eigenschaften des Substrats dadurch leiden, daß das

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Substrat hohen Temperaturen ausgesetzt wird.

Es wurde jedoch gefunden, daß trotz Vermeidung einer nennenswerten Oxydation des PrimärUberzuges oder des Substrat· eine zweite konventionelle Oxidschicht, die auf die erste oder primäre metallische Schicht aufgebracht wird, absplittert, wenn die Überzugsanordnung einem Einsatz unter hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Daraus ergab sich die Aufgabe, einen Zweifach- oder Duplexüberzug zu entwickeln, der nicht nur für korrodierende Medien undurchlässig ist, sondern bei dem auch das Problem des Absplitterns der Oxidschicht von der ersten oder Primärschicht nicht auftritt.

Im Laufe der Entwicklungsarbeiten wurde beobachtet, daß eine Absplitterung für gewöhnlich dadurch eintritt, daß sich nahe der Grenzfläche zwischen der Oxidschicht und der ersten Schicht, überwiegend innerhalb des Oxids, Risse ausbilden, obwohl keine Mikrorisse in der Anordnung zu erkennen waren, bevor diese Betriebsbedingungen ausgesetzt wurde. Eine stärkere Oxidschicht könnte daher als eine mögliche Lösung des Problems auf Grund der Rißbildungstheorie erscheinen, obwohl der Mechanismus des Ausfalls nicht vollständig verstanden wurde. Experimentelle Untersuchungen zeigten aber, daß Oxidschichten, die niedrigere Dichte haben und infolgedessen schwächer sein dürften, besser funktionierten. Die Warmeschockbeständigkeit war zwar verbessert, gleichwohl aber unzureichend.

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Da die Absplitterung noch immer überwiegend an der Grenzfläche auftrat, wurde der Einfluß der Topologie der Grenzfläche untersucht. Die Auslösung von Rissen tritt oft an Punkten ein, wo es zu Beanspruchungskonzentrationen kommt, beispielsweise an den Kuppen und Tälern einer rauhen Oberfläche oder Grenzfläche. Infolgedessen könnte man annehmen, daß eine glatte Grenzfläche zwischen der Oxidschicht und der ersten Schicht von Vorteil wäre. Außerdem wäre bei einer glatten Grenzfläche ein kleinerer Oberflächenbereich vorhanden, der eine Oxydation erfahren kann. Es wurde jedoch gefunden, daß eine rauhere und nicht eine glattere Grenzfläche zu einer besseren Oxidanhaftung führte. ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überzug für ein Superlegierungssubstrat zu schaffen, der eine Oxydation des Substrats verhindert und gleichzeitig für eine Wärmeisolation sorgt. Es sollen ein Gegenstand mit hoher thermischer Beständigkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gegenstandes geschaffen werden.

Erfindungsgemäß wird auf ein Substrat, das beispielsweise aus Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasissuperlegierungen besteht, eine Primärschicht im Plasmaverfahren aufgetragen. Die Primärschicht besteht aus einem Metall oder einer Metallegierung aus der Nickellegierungen, Kobalt legierungen, Eisenlegierungen und Gemische dieser Legierungen umfassen-

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den Gruppe mit einem Zusatz von 10 bis 50 Gew.% Chrom und/ oder 5 bis 25 Gew.% Aluminium und/oder 0,5 bis 1O Gew.%
Yttrium, Seltenerdmetalle, Hafnium, Tantal, Wolfram, Zirkonium, Platin, Rhodium, Palladium und/oder Silicium. Die Primärschicht hat eine Oberflächenrauheit von mehr als
6,35 /um (arithmetischer Mittelwert). Auf die rauhe Oberfläche der Primärschicht wird eine zweite Schicht aufgebracht, die aus Zirkoniumoxid, stabilisiertem Zirkoniumoxid, Magnesiumzirkonat und/oder Aluminiumoxid besteht. Die zweite Schicht hat eine Dichte von weniger als 88 %.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird ein
Superlegierungssubstrat überzogen, indem im Plasmaverfahren eine Schicht aus einem vorlegierten Pulver der gewünschten Zusammensetzung aufgebracht wird. Die Pulvergröße und die Verfahrensparameter werden so gewählt, daß eine Oberflächenrauheit von mehr als 6,35 /um (arithmetischer Mittelwert) erhalten wird. Normalerweise muß ein erheblicher Anteil der P .x /erpartikel eine Teilchengröße von mehr als 44 /jm haben. Leider ist es schwierig, aus grobem Pulver hergestellte Überzüge durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen abzudichten, die für die Eigenschaften des Substrats nicht schädlich sind. Vorzugsweise wird daher die
Primärschicht in Form von zwei gesonderten und unterscheidbaren Teilschichten aufgebracht, wobei die erste Teilschicht unter Verwendung von Pulvern erzeugt wird, deren
Teilchen fast durchweg eine Teilchengröße von weniger als

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44 /jm haben, während ein erheblicher Anteil der Teilchen der zweiten Teilschicht größer als 44 /um ist. Überzüge, die mit derart feinen Pulvern hergestellt werden, wie sie für die erste Teilschicht vorgesehen sind, führen während der Wärmebehandlung leichter zu einer Abdichtung. Nach der Wärmebehandlung wird daher eine Überzugsschicht erhalten, die sowohl mit einer undurchlässigen ersten Teilschicht effektiv abgedichtet ist, die einen Angriff des Substrats verhindert,und die eine zweite Teilschicht hat, die ausreichend rauh ist, um für eine anhaftende Oberfläche für die Oxidschicht zu sorgen. Obwohl die erste Teilschicht zwangsläufig eine verhältnismäßig glatte Oberfläche hat, wird zwischen der ersten und der zweiten Teilschicht eine metallurgisch einwandfreie Bindung herbeigeführt, weil es während einer anschließenden Wärmebehandlung zu einem Sintern von Metall mit Metall kommt. Diese Art der Verbindung kann jedoch nicht zwischen der zweiten Teilschicht und der Oxidschicht herangezogen werden. Auf der rauhen Oberfläche der zweiten Teilschicht wird eine Oxidschicht aus Zirkoniumoxid, stabilisiertem Zirkoniumoxid, Magnesiumzirkonat und/oder Aluminiumoxid im Plasmaverfahren aufgetragen. Bei stabilisiertem Zirkoniumoxid handelt es sich um Zirkoniumoxid, dem CaO, Y-O,, MgO oder andere Oxide in ausreichender Menge zugesetzt sind, um eine Umwandlung von Zirkoniumoxid aus einer kristallinen Phase in eine andere zu verhindern. Ein typisches mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirkoniumoxid, das in dem im folgenden erläuterten Ausführungs-

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beispiel benutzt wird, enthält 12 Gew.% Yttriumoxid. Magnesiumzirkonat enthält 24,65 Gew.% MgO, Rest ZrO₂; es ist ein Mehrphasenoxid, das im folgenden als MgO-ZrO₂ bezeichnet wird. Die Oxidschicht hat eine Dichte von weniger als 88 %. Diese Dichte wird erzielt, indem die Gasdurchflußmenge, die Gaszusammensetzung, die Stromstärke, die Spannung, der Abstand zwischen Brenner und Werkstück usw. entsprechend eingestellt werden. Die speziellen Parameter ändern sich in Abhängigkeit von der Ausbildung des Plasmabrenners, der für das Aufbringen verwendet wird. Vorzugsweise wird das beschichtete Substrat im Vakuum, in einer Wasserstoffatmosphäre oder in einer Inertgasatmosphäre für eine Zeitdauer und bei einer Temperatur wärmebehandelt, die ausreichen, um ein Sintern zu bewirken. Die im Einzelfall vorgesehene Zeitdauer und die Temperatur hängen von der Zusammensetzung der Primärschicht ab. Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform kann die Wärmebehandlung durchgeführt werden, nachdem die Primärschicht aufgetragen ist und bevor die Oxidschicht auf die Primärschicht aufgebracht wird.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die meisten experimentellen Demonstrationen des erfindungsgemäßen Vorgehens wurden durchgeführt, indem zweifach beschichtete, 25 χ 50 mm große Platten aus einer Superlegierung von verschiedener Dicke einem Oxydationsversuch unter-

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zogen wurden. Dabei waren die Platten über einen Bereich von 25 χ 45 mm auf der einen Seite überzogen. Bei den Superlegierungen handelte es sich entweder um Hastelloy X (Warenbezeichnung der Cabot Corp.), einen Werkstoff mit einem Nenngehalt von 1,5 Gew.% Kobalt, 22 Gew.% Chrom, 9 Gew.% Molybdän, 6 Gew.% Wolfram, 18,5 Gew.% Eisen, O,1O Gew.% C, Rest Nickel, mit einer Dicke von 3,2 mm oder 6,4 mm, oder um Haynes 188 (Warenbezeichnung der Cabot Corp.), einen Werkstoff mit einer Nennzusammensetzung von 22 Gew.% Nickel, 22 Gew.% Chrom, 14,5 Gew.% Wolfram, 0,35 Gew.% Silicium, O.O9 Gew.% Lanthan, 0,1 Gew.% Kohlenstoff, Rest Kobalt, mit einer Dicke von 1 mm oder 3,2 mm. Die zyklische Oxydation bestand darin, daß die beschichteten Platten rasch in einen Ofen eingebracht wurden, der auf 10OO oder 11OO C vorerhitzt war, daß die Platten 20 bis 24 Stunden in dem Ofen in einem Luftstrom von geringer Geschwindigkeit gehalten wurden und daß die Platten dann rasch auf Außentemperatur abgekühlt wurden, indem man sie entweder in Luft abkühlen ließ oder in Wasser abschreckte. Es zeigte sich, daß der härteste dieser Tests darin bestand, von der Ofentemperatur von 11OO°C herunter eine Abkühlung in Luft durchzuführen. Alle vorliegend geschilderten Versuche wurden auf diese Weise vorgenommen. Versuche, die mit 1OOO°C oder einer Abschreckung in Wasser durchgeführt wurden, ergaben die gleiche relative Rangordnung der Werkstoffe, erforderten jedoch eine längere Zeitspanne.

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Das folgende Beispiel und die angegebenen Daten lassen die Bedeutung einer effektiv abgedichteten Primärschicht erkennen. Unter "effektiv abgedichtet" soll vorliegend verstanden werden, daß untereinander verbundene Poren in der Primärschicht im wesentlichen beseitigt sind und in jedem Falle dafür gesorgt wird, daß die Porosität nicht bis zu dem beschichteten Substrat reicht. Bei diesem Beispiel wurden Substratplatten aus Haynes 188 von 1 mm Dicke mit einer Primärschicht überzogen, die aus zwei Teilschichten bestand. Die erste Teilschicht wurde unter Verwendung eines vorlegierten Pulvers mit einer Teilchengröße von weniger als 44 ,um bei einer Zusammensetzung von 23 Gew.% Cr, 13 Gew.% Al₁ O,65 Gew.% Y, Rest Co, erhalten. Die zweite Teilschicht bestand aus einem vorlegierten Pulver mit Teilchen, die zu einem erheblichen Anteil größer als 44 yum waren, wobei die Zusammensetzung identisch derjenigen der ersten Teilschicht war. Die Oberflächenrauheit der zweiten Teilschicht betrug 8,1 yum (arithmetischer Mittelwert). Über die zweite Teilschicht wurde ein-· Oxidschicht aus MgO.ZrO₂ aufgebracht. Die Dichte der Oxidschicht betrug 92 %. Der Auftrag aller Schichten erfolgte im Plasmaverfahren.

Eine beschichtete Platte wurde bei 1080°C vier Stunden lang im Vakuum wärmebehandelt. Eine andere, gleiche Platte wurde nicht wärmebehandelt. Diese Platten wurden dem obengenannten zyklischen Oxydationstest unterzogen. Die Platte ohne Wärmebehandlung zeigte nach insgesamt 48 Stunden starke Absplit-

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terungen. Die Primärschicht war mit internen Oxiden durchsetzt. Demgegenüber zeigte die wdrmebehandelte Platte zwar nach 72 Stunden einige Absplitterungen; eine nennenswerte Oxydation war jedoch weder bei der Primärschicht noch beim Substrat zu erkennen.

Die folgenden Daten zeigen die Bedeutung der Dichte des Oxidüberzugs. Bei einer Versuchsreihe wurden 1 mm dicke Platten aus Haynes 188 mit Primärschichten unterschiedlicner Zusammensetzung überzogen, worauf eine Oxidschicht aus MgO.ZrOp aufgebracht wurde. Die Oxidschicht hatte eine Dichte von 92 % oder 87 %. Es wurden Oxiddicken von O₁I mm und 0,3 mm verglichen. Die Daten sind in der untenstehenden Tabelle I zusammengestellt.

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TABELLE I

Oxid

Dicke Dichte·*» mm

Primärüberzug

92 87

0,1 O,3 O.1 O.3 0,3

Rauhigkeit Zusammensetzung Art um arithrn. MW

Co-23Cr-13Al-0.65Y MS* 7,4

Co-23Cr-13Al-0.65Y MS*

Ni-17Cr-15Al

Ni-17Cr-15Al

MS*

7,4

MS* 8,1

8,1

Co-23Cr-13Al-0.65Y PA** 8,1

Co-23Cr-13Al-0.65Y PA** 6,1

0,3 Co-23Cr-13Al-0.65Y PA 8,1

	versuch	I
Std.auf Temp.	Ergebnisse	—i O»
100 1OO	Ränder abgesplittert kein Schaden	I
1OO 1OO	Ränder abgesplittert kein Schaden
24 100	Ränder abgesplittert kein Schaden
24 1OO	Ränder abgesplittert kein Schaden
100 100	Ränder abgesplittert kein Schaden
100 1OO	starke Randabsplittg. ähnliche Absplittg.
1OO 1OO	Rand abgesplittert kein Schaden

Zwei Teilschichten aus vorlegiertem Werkstoff • MS - metallurgisch abgedichtete einzelne Primärschicht ** PA - vorlegierte einzelne Primärschicht

·** Dichte in % der gemessenen Pulverdichte von 4,99 g/cm , wobei der 92 %-Überzug eine gemessene Dichte von 4,57 g/cm³ und der 87 %-Überzug eine gemessene Dichte von 4,35 g/cm³ hatte.

CD CO CO OO

Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich, daß bei einer Dichte von 87 % keine Schäden (d. h. keine Absplitterung) der Überzugsanordnung auftraten, wenn die Primäroberfläche eine Rauheit von 7,4 /jm (arithmetischer Mittelwert) oder mehr hatte. Bei einer Dichte von 92 % zeigte das Überzugssystem dagegen Absplitterungen. Bei der niedrigeren Oberflächenrauheit der Primärschicht von 6,1 yum (arithmetischer Mittelwert) traten selbst im Falle einer Dichte von 87 % gewisse Randabsplitterungen auf. Ähnliche Ergebnisse wurden mit einem Hastelloy X-Substrat von 6,4 mm Dicke unter Verwendung eines vorlegierten Primärüberzugs aus 23 Gew.% Cr, 13 Gew.% Al, 0,65 Gew.% Y, Rest Kobalt, erhalten. Die Wirksamkeit der Verwendung von zwei Teilschichten innerhalb der Primärschicht, wie dies oben erläutert ist, ergab sich aus einer Prüfung des Mikrogefüges der vorstehend angegebenen Beispiele. Bis auf ein Paar dieser Proben waren alle mit einer einzigen Primärschicht versehen, die nach dem Versuch eine gewisse innere Oxydation der Primärschicht und in geringerem Umfang eine Oxydation des Substrats erkennen ließen. Obwohl zu diesem Zeitpunkt der Lebensdauer des Überzugs eine derartige Oxydation noch nicht zu einer Absplitterung der Oxidschichten von geringer Dichte geführt hatte, war zu erkennen, daß eine solche Oxydation schließlich die Einsatzfähigkeit der Überzüge vorzeitig beenden würde. Dagegen zeigte das Probenpaar mit aus zwei Teilschichten bestehendem Primärüberzug keine interne Oxydation der ersten Teilschicht, keine Oxydation des Substrats und nur in ge-

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ringem Umfang ein· Oxydation der zweiten Teilschicht. Es war offensichtlich, daß die Lebensdauer dieses Überzuges wesentlich langer sein würde als diejenige des entsprechenden Überzuges mit einer einzelnen Primärüberzugsschicht·

Bei einer weiteren Versuchsreihe wurde eine mit Yttriumoxid stabilisierte Zirkoniumoxidschicht über einer Primarschicht vorgesehen, die aus zwei Teilschichten aus 23 Gew.% Co₁ 17 Gew.% Cr₁ 12,5 Gew.% Al₁ 0,3 Gew.% Y, Rest Ni, bestand. Bei der ersten Teilschicht handelte es sich um ein vorlegiertes Pulver. Die zweite Teilschicht wurde metallurgisch abgedichtet und hatte eineOberflächenrauheit von 8,6 yum (arithmetischer Mittelwert). Die Substrate waren 3 mm dicke Platten aus Haynes 188. Wenn die Oxidschicht eine Dichte von 89 % (5,4O g/cm ) hatte, begann die Absplitterung des Überzuges nach einer Temperaturbeanspruchung von nur 21 Stunden Dauer. Bei einer Oxiddichte von 86 % (5,23 g/cm ) zeigten sich die ersten Anzeichen für eine beginnende Absplittei—ι erst nach einer Temperaturbeanspruchung von 87 Stunden Dauer.

Die nächste Datengruppe zeigt die Wichtigkeit der Oberflächenrauheit an der Grenzflache zwischen der Primärschicht und der Oxidschicht des Überzugs. Alle Daten wurden unter Verwendung von Platten aus Hastelloy X erhalten, die 1 mm dick waren und eine Primärschicht aus 23 Gew.% Cr, 13 Gew.% Al, 1,2 Gew.% Y, Rest Co, sowie eine 0,3 mm dicke Oxid-

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schicht aus MgO.ZrO₂ mit einer Dichte von 87 % (4,35 g/cm ) besaßen. Wenn die Primärschicht aus einem vorlegierten Pulver hergestellt wurde und die Oberflächenrauheit von 6,1 yum (arithmetischer Mittelwert) hatte, splitterte das Oxid nach einer Versuchsdauer von 92 Stunden vollständig ab, während eine Platte mit einer Primärschicht mit einer Oberflächenrauheit von 8,1 /um (arithmetischer Mittelwert) nach einer Versuchsdauer von 100 Stunden keine Absplitterungsschäden erkennen ließ. Wenn die Primärschicht metallurgisch abgedichtet war und eine Oberflächenrauheit von 6,1 yum (arithmetischer Mittelwert) hatte, splitterte ungefähr ein Drittel des Oxids innerhalb von 1OO Stunden ab, während eine entsprechende Primärschicht mit einer Oberflächenrauheit von 7 , 4 yum (arithmetischer Mittelwert) bei einer Versuchsdauer von 100 Stunden keine Schäden zeigte. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn das Substrat aus 3 mm dicken Platten aus Hastelloy X bestand. Entsprechende Resultate ergaben sich ferner, wenn die Oxidschicht 0,1 mm dick war und als Substrat 3 mm dicke Platten aus Hastelloy X verwendet wurden.

Wenn vorliegend auf die Dichte Bezug genommen wird, ist diese als Prozentsatz der gemessenen ursprünglichen Pulverdichte angegeben. In allen obengenannten Beispielen waren die untersuchten Primärschichten 0,13 oder 0,19 mm dick, während die Oxidschichten eine Dicke von O,1 mm oder 0,3 mm hatten. Dies stellt jedoch in keiner Weise eine Einschrän-

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kung dar. Vielmehr lassen sich im Rahmen der Erfindung sowohl dünnere als auch dickere Primär- oder Oxidschichten benutzen.

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Claims

Ansprüche

1^) Verfahren zur Herstellung eines Zweifachüberzuges auf einem Substrat, um dieses thermisch- und korrosionsbeständig zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß (α) auf das Substrat im Plasmaverfahren eine Primärschicht unter Verwendung eines Pulvers aus einer Nickel-, Kobalt- oder Eisenlegierung oder Gemischen dieser Legierungen mit einem Zusatz von 10 bis 50 Gew.% Chrom und/oder 5 bis 25 Gew.% Aluminium und/ oder O,5 bis 10 Gew.% Yttrium, Seltenerdmetalle, Hafnium, Tantal, Wolfram, Zirkonium, Platin, Rhodium, Palladium und/oder Silicium aufgetragen wird, die eine Oberflächenrauheit von mindestens 6,35 yum (arithmetischer Mittelwert) hat,

(b) auf die rauhe Oberfläche der Primärschicht im Plasmaverfahren eine Oxidschicht aus Zirkoniumoxid, stabilisiertem Zirkoniumoxid, Magnesiumzirkonat und/oder Aluminiumoxid mit einer Dichte von weniger als 88 % aufgebracht wird, und

(c) der Zweifachüberzug in einer nichtoxydierenden Atmosphäre für eine Zeitdauer und bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die ein Sintern der Primärschicht erlauben und eine effektive Abdichtung der Primärschicht bewirken.

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FERNSPRECHER: 0»ll/i0110J9 ■ KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung der Primärschicht vor Aufbringen der Oxidschicht erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung im Vakuum durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausbildung der Primärschicht ein Pulver verwendet wird, bei dem ein wesentlicher Anteil eir^ Teilchengröße von mehr als 44yum hat.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Primärschicht eine erste Teilschicht unter Verwendung einer Pulverteilchengröße von weniger als 44 yum aufgetragen und dann auf die erste Teilschicht eine zweite Teilschicht unter Verwendung eines Pulvers aufgebracht wird, bei dem ein wesentlicher Anteil eine Teilchengröße von mehr als 44 /jm hat.

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θ. Beschichteter Gegenstand, gekennzeichnet durch ein Substrat aus einer Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasissuperlegierung, eine effektiv abgedichtete, im Plasmaverfahren aufgebrachte und eine Oberflächenrauheit von mehr als
6,35 /jm (arithmetischer Mittelwert) aufweisende Primarschicht aus einem Metall oder einer Metallegierung aus
der Nickellegierungen, Kobalt legierungen, Eisenlegierungen und deren Gemische umfassenden Gruppe mit einem Zusatz von 10 bis 50 Gew.% Chrom und/oder 5 bis 25 Gew.%
Aluminium und/oder 0,5 bis 10 Gew.% Yttrium, Seltenerdmetalle, Hafnium, Tantal, Wolfram, Zirkonium, Platin,
Rhodium, Palladium und/oder Silicium, und eine auf die
rauhe Oberfläche der Primärschicht aufgetragene, eine
Dichte von weniger als 88 % aufweisende Sekundärschicht aus Zirkoniumoxid, stabilisiertem Zirkoniumoxid, Magnesiumzirkonat und/oder Aluminiumoxid.

9. Gegenstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärschicht in eine erste Teilschicht, die für eine vollständige Abdichtung des Substrats gegen Oxydation
sorgt, und eine zweite Teilschicht unterteilt ist, die
eine Oberflächenrauheit von mehr als 6,35 yum (arithmetischer Mittelwert) hat.

10. Gegenstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärschicht effektiv abgedichtet ist.

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11. Gegenstand nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, daß die Primärschicht aus Ni-Co-Cr-Al-Y mit einer Oberflächenrauheit von mindestens 7,4/jm (arithmetischer Mittelwert) und die Sekundärschicht aus Magnesiumzirkonat (MgO.ZrO) besteht.

12. Gegenstand nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärschicht aus Ni-Co-Cr-Al-Y mit einer Oberflächenrauheit von mindestens 7,4/um (arithmetischer Mittelwert) und die Sekundärschicht aus mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirkoniumoxid besteht.

13. Verfahren zur Herstellung eines Zweifachüberzuges auf einem Substrat, um dieses thermisch- und korrosionsbeständig zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß

(α) auf das Substrat im Plasmaverfahren eine Primärschicht unter Verwendung eines Pulvers aus einer Nickel-, Kobalt- oder Eisenlegierung oder Gemischen dieser Legierungen mit einem Zusatz von 10 bis 50 Gew.% Chrom und/oder 5 bis 25 Gew.% Aluminium und/ oder O,5 bis 1O Gew.% Yttrium, Seltenerdmetalle, Hafnium, Tantal, Wolfram, Zirkonium, Platin, Rhodium, Palladium und/oder Silicium aufgetragen wird, die eine Oberflächenrauheit von mindestens 6,35 jam (arithmetischer Mittelwert) hat, und

(b) auf die rauhe Oberfläche der Primärschicht im Plasmaverfahren eine Oxidschicht aus Zirkoniumoxid,

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stabilisiertem Zirkoniumoxid, Magnesiumzirkonat und/ oder Aluminiumoxid mit einer Dichte von weniger als 88 % aufgebracht wird.

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