多层的含铝的保护覆层和构件制造技术

技术编号:21636715 阅读:24 留言:0更新日期:2019-07-17 13:44
通过尤其将铝合金应用在PVD‑AlTiN覆层中的金属衬底上,确保良好的防腐蚀和防侵蚀保护。

Multi-layer protective coatings and components containing aluminium

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层的含铝的保护覆层和构件
本专利技术涉及一种至少双层地构成的保护层和对应于其的构件。
技术介绍
为了保护燃气轮机的压缩机构件免受腐蚀作用,通常使用含铝颗粒的高温漆。因为覆层具有小的整体硬度(大约50Hv),所以耐侵蚀性由于颗粒侵蚀或滴蚀还是相对低的。小的整体硬度尤其通过在层中的软的铝颗粒引起。这具有的结果是,必须定期地给这些构件去除覆层、检查和重新覆层。当前将这些构件在侵蚀之后在特定的时间间隔之内检查并且如果需要去除覆层并且用相同的覆层体系重新覆层。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是解决上述问题。所述目的通过根据权利要求1的层和根据权利要求4的构件实现。在从属权利要求中列举其他有利的措施,所述措施能够任意地彼此组合,以便实现其他优点。耐侵蚀性的改进引起:能够延长整修间隔进而实现竞争优势。附图和说明书仅描述本专利技术的实施例。为了提高耐侵蚀性提出,现有技术中的覆层体系,即含铝颗粒的高温漆,由新的覆层体系取代。新的覆层体系由软的底层(Al、Zr、Al-Zr或Al合金或Zr合金)构成,所述底层为衬底提供阴极的防腐蚀保护和具有提高的耐腐蚀性和耐侵蚀性的硬的(TiAlN)/粘滞性的(AlTiN)多层的覆盖层。因此,新的覆层体系提供提高的耐侵蚀性,其中得到与在当前的层体系中相同的防腐蚀保护。另一优点是,颗粒或水滴的碰撞能量在具有较高的粘性的AlTiN层中“被吸收”,并且与较硬的TiAlN层一起作为多层的层体系提高被覆层的构件的耐侵蚀性。这种层的其他优点是:–底层和覆盖层可以在覆层过程中实现(例如物理气相沉积PVD、喷镀等)。–去除覆层,如果需要,能够化学地实现,因为底层仅具有非常低的耐腐蚀性。所提出的层体系具有作为阴极防腐蚀保护的软的底层和作为防侵蚀保护的硬的覆盖层。以一起施加的方式,这些层表现出协同效应。软的层“吸收”颗粒/滴的碰撞能量进而覆盖层的耐侵蚀性变得再更高,并且硬的覆盖层具有提高的耐腐蚀性进而保护底层和衬底免受腐蚀作用。因此,层能够通过应用PVD覆层法施加,其中层厚度能够为10μm至20μm进而保持构件轮廓正确。层的热处理是不需要的。已知PVD层的粗糙度是小的,这从空气动力学的角度来看带来优点。附图说明附图示出根据本专利技术的层20,其尤其在涡轮机、尤其燃气轮机的压缩机叶片中使用。具体实施方式具有保护层体系20的构件1优选具有金属衬底4。然而,衬底4也能够由CMC或CFK构成。衬底4的材料优选是钢,如也在涡轮机、燃气轮机或压缩机的压缩机叶片中使用的钢。在衬底4的上表面5上优选直接涂覆含铝的或含锆的子层7。优选地存在仅一个子层7。子层7能够仅具有铝(Al)或铝合金或铝锆合金(Al-Zr)或仅具有锆(Zr)或锆合金。子层7优选至少部分地作为扩散层存在。作为最外部的层施加TiAlN层11和AlTiN层12。优选地,交替地施加由TiAlN层11、11’和AlTiN层12、12’构成的多个层。优选地,仅使用TiAlN和AlTiN。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护层体系(20;7,11,12,11’,12’,……),所述保护层体系(20)在衬底(4)上,尤其直接在所述衬底(4)上和/或在所述衬底(4)中具有位于下方的含铝的或含锆的子层(7),其中所述子层(7)尤其仅具有铝(Al)或铝合金或铝锆合金或仅具有锆(Zr)或锆合金,并且所述保护层体系具有至少由TiAlN(11,11’,……)和AlTiN(12,12’,……)构成的外部的多层的、交替的覆盖层(11,12,11’,12’,……),所述覆盖层(11,12,11’,12’,……)尤其已通过物理气相沉积施加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.14 DE 102016222296.11.一种保护层体系(20;7,11,12,11’,12’,……),所述保护层体系(20)在衬底(4)上,尤其直接在所述衬底(4)上和/或在所述衬底(4)中具有位于下方的含铝的或含锆的子层(7),其中所述子层(7)尤其仅具有铝(Al)或铝合金或铝锆合金或仅具有锆(Zr)或锆合金,并且所述保护层体系具有至少由TiAlN(11,11’,……)和AlTiN(12,12’,……)构成的外部的多层的、交替的覆盖层(11,12,11’,12’,……),所述覆盖层(11,12,11’,12’,……)尤其已通过物理气相沉积施加。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿尔图罗·弗洛勒斯伦特里亚西蒙娜·弗里德勒托尔斯滕·内德迈尔
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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