RU2320774C1 - Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля - Google Patents
Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320774C1 RU2320774C1 RU2006125878/02A RU2006125878A RU2320774C1 RU 2320774 C1 RU2320774 C1 RU 2320774C1 RU 2006125878/02 A RU2006125878/02 A RU 2006125878/02A RU 2006125878 A RU2006125878 A RU 2006125878A RU 2320774 C1 RU2320774 C1 RU 2320774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- thermal
- powder mixture
- followed
- parts
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроительных отраслях. Проводят хромоалитирование в порошковой смеси с последующей термовакуумной обработкой. В процессе термовакуумной обработки формируют структуру β+γ'-фазы с концентрацией алюминия 16-18%. После термовакуумной обработки проводят силицирование деталей в порошковой смеси, содержащей Si, NH4Cl и Al2О3, с последующим отжигом для окончательного формирования покрытия. Получают термостойкое покрытие, являющееся стойким к сульфидной коррозии. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроительных отраслях народного хозяйства для защиты лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) в морских условиях, а также деталей стационарных газотурбинных установок, использующих топливо с повышенным содержанием серы, от газовой и сульфидной коррозии.
Известны способы нанесения конденсационных, диффузионных покрытий для обеспечения износостойкости лопаток турбин газотурбинных двигателей, работающих в условиях протекания сульфидной коррозии.
Недостатком диффузионных покрытий является их низкая сопротивляемость сульфидной коррозии из-за ограниченного состава вводимых в покрытие элементов. Конденсационные покрытия пористы, имеют низкую адгезию к подложке и обладают недостаточной термической стойкостью.
Наиболее близким техническим решением является способ нанесения комбинированного жаростойкого покрытия на лопатки турбин по патенту РФ на изобретение №2145363, кл. С23С 28/02, опубл. 10.02.2000 г., включающий хромалитирование и вакуум-плазменное напыление, причем хромалитирование проводят в порошковой смеси с последующей термовакуумной обработкой, а вакумм-плазменное напыление проводят после термовакуумной обработки путем нанесения слоя, содержащего алюминий, на входные кромки лопаток с последующим отжигом для окончательного формирования покрытия, имеющего структуру β-фазы на входной кромке с концентрацией алюминия 22,5-24,0% с переходом в β+γ'-фазу на остальных участках лопаток с концентрацией алюминия 16-18%.
Такое покрытие используется для защиты наружной поверхности рабочих лопаток ГТД от высокотемпературного окисления, работающих при температурах (1000-1180)°С. Структура покрытия β-фаза на входной кромке обеспечивает ее жаростойкость, фаза β+γ' на остальных участках лопаток с концентрацией алюминия 16-18% - их термическую стойкость. Недостатком покрытия, получаемого таким способом, является недостаточная стойкость к сульфидной коррозии. Жаростойкое и термически стойкое алюминидное покрытие, представляющее собой систему с большим запасом алюминия и способное к формированию защитного покрытия Al2О3, ускоренно окисляется, что приводит к снижению долговечности и ресурса в процессе эксплуатации при наличии серы и натрия в топливе и в воздухе рабочих лопаток ГТД и газотурбинных установок (ГТУ).
Для устранения этого недостатка необходимо ввести в покрытие химические элементы, повышающие его стойкость к сульфидной коррозии с сохранением термической стойкости покрытия, что является технической задачей заявляемого изобретения.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе нанесения комплексного покрытия на детали из стали и сплавов, включающем хромалитирование в порошковой смеси с последующей термовакуумной обработкой для формирования структуры β+γ'-фазы с концентрацией алюминия 16-18%, после термовакуумной обработки проводят силицирование в порошковых смесях с последующим отжигом для окончательного формирования покрытия.
На фиг.1 приведены характеристики удельного привеса образцов из сплава ЖС 30 с осадком (морская соль + Na2SO4) при 850°С; на фиг.2 - микроструктура покрытия β+γ'-фаза; на фиг.3 - микроструктура покрытия β+γ'-фаза и силицирование.
Пример конкретного выполнения. Заявляемый способ нанесения комплексного покрытия реализован следующим образом. Покрытие наносят на лопатку, изготовленную из никелевого сплава. Хромалитирование в вакууме в порошковой смеси вели при температуре процесса, равной 1190°С, продолжительностью 1 ч 30 мин. Толщина получаемого покрытия 60-70 мкм. Порошковая смесь содержит 13% алюминия, 37% хрома, 50% окиси алюминия. Затем лопатки турбины с покрытием подвергались термовакуумной (ТВО) обработке по режиму: закалка при температуре 1240°С продолжительностью 1 ч 45 мин. В процессе ТВО происходит формирование структуры β+γ'-фазы, имеющей повышенную термическую стойкость. Затем в смеси, содержащей 19% Si и 1% NH4Cl, остальное - Al2О3, при температуре 870°С проводили силицирование лопатки на толщину 15-25 мкм.
После силицирования проводили отжиг при 980°С в течение 14 часов для формирования окончательного состава покрытия.
Использование способа нанесения комплексного покрытия наиболее эффективно для защиты от сульфидной коррозии рабочих лопаток турбин газотурбинных двигателей и газотурбинных установок в связи с их высокой стоимостью и решающим влиянием ресурса рабочих лопаток на ресурс ГТД и ГТУ в целом.
Источники информации
Коломыцев П.Т. Газовая коррозия и прочность никелевых сплавов. М.: Металлургия, 1984, 215 с.
Патент РФ на изобретение №2145363, кл. С23С 28/2, опубл. 10.02.2000 г., бюл. №4 (прототип).
Абраимов Н.В., Цивилева Н.П., Норкин П.А. Сравнительная стойкость сплавов и покрытий к сульфидной коррозии в расплаве Na2SO4 + 25% NaCl при температурах 900 и 1000°С. / Защитные покрытия. Научно-методические материалы. М., ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1992 г., с.51-56.
Claims (1)
- Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля, включающий хромоалитирование в порошковой смеси с последующей термовакуумной обработкой, отличающийся тем, что в процессе термовакуумной обработки формируют структуру β+γ'-фазы с концентрацией алюминия 16-18%, после термовакуумной обработки проводят силицирование деталей в порошковой смеси, содержащей Si, NH4Cl и Al2O3, с последующим отжигом для окончательного формирования покрытия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125878/02A RU2320774C1 (ru) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125878/02A RU2320774C1 (ru) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2320774C1 true RU2320774C1 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006125878/02A RU2320774C1 (ru) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320774C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108118286A (zh) * | 2016-11-29 | 2018-06-05 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种gh4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法 |
-
2006
- 2006-07-17 RU RU2006125878/02A patent/RU2320774C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108118286A (zh) * | 2016-11-29 | 2018-06-05 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种gh4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法 |
CN108118286B (zh) * | 2016-11-29 | 2019-09-06 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种gh4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5362982B2 (ja) | 合金組成物及びそれを含む物品 | |
JP5437573B2 (ja) | 合金組成物及びそれを含む物品 | |
JP4535059B2 (ja) | アルミニウムの拡散コーティングの施工方法 | |
EP1784517B1 (en) | HIGH-TEMPERATURE COATINGS AND BULK -Ni+ '-Ni3Al ALLOYS MODIFIED WITH PT GROUP METALS HAVING HOT-CORROSION RESISTANCE | |
Kim et al. | Oxidation behaviour of gamma titanium aluminides with or without protective coatings | |
US9222163B2 (en) | Layered coating system with a MCrAlX layer and a chromium rich layer and a method to produce it | |
GB2511768A (en) | Erosion Resistant Coating | |
JP7174811B2 (ja) | 高温部材 | |
Goti et al. | Isothermal oxidation behaviour of NiCoCrAlYTa coatings produced by HVOF spraying and Tribomet™ process | |
Alam et al. | Refurbishment of thermally degraded diffusion Pt-aluminide (PtAl) bond coat on a Ni-base superalloy | |
RU2375499C2 (ru) | Способ получения многослойного теплозащитного покрытия на деталях из жаропрочных сплавов | |
RU2667191C1 (ru) | Способ получения многослойного защитного покрытия лопаток турбомашин из титановых сплавов | |
RU2320774C1 (ru) | Способ нанесения комплексного покрытия на детали из сплавов на основе никеля | |
Jiang et al. | Preparation and oxidation behaviour of an AlSiY diffusion coating on a Ni-based single crystal superalloy | |
US20180058228A1 (en) | Hot corrosion-resistant coatings for gas turbine components | |
JP2012007236A (ja) | 耐酸化性部品及び関連する方法 | |
US20100266772A1 (en) | Methods of forming coating systems on superalloy turbine airfoils | |
RU2165475C2 (ru) | Способ защиты стальных деталей машин от солевой коррозии | |
EP2781561B1 (en) | Treated coated article and process of treating a coated article | |
RU2272089C1 (ru) | Способ нанесения комбинированного жаростойкого покрытия на лопатки турбин | |
RU2349679C1 (ru) | Способ нанесения комбинированного теплозащитного покрытия на лопатки турбин гтд | |
EP3192885B1 (en) | Internally cooled ni-base superalloy component with spallation-resistant tbc system | |
RU2755131C1 (ru) | Способ нанесения комбинированного жаростойкого покрытия на лопатки турбин гтд | |
RU2308541C1 (ru) | Способ нанесения покрытий на сплавы | |
Suzuki et al. | Microstructual Characterization of Sputtered Pt–Ir Coatings on Ni-Base Single Crystal Superalloy |