一种保护特别是涡轮叶片的部件不受到热腐蚀影响的方法，包括如下步骤：（１）将铬扩散覆层施加在部件上；以及（２）将陶瓷材料的覆层施加在铬扩散覆层的一个或多个所选区域上，所述一个或多个所选区域是在部件的随后使用过程中受到低于第一预定温度的温度的区域。陶瓷材料最好包括与金属氧化物结合的结合材料。在优选实施例中，涡轮叶片在整个内表面和外表面上被覆铬扩散覆层。接着经由掩模将铝扩散覆层施加在翼面表面以及叶片的内表面上。掩模被去除，并且陶瓷材料作为覆盖层在平台和叶片根部之间的区域内施加在铬扩散覆层上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及保护部件不热腐蚀的方法，并且在该方法中部件是 燃气涡轮发动机的转子叶片。
技术介绍
所谓的类型I和类型II的热腐蚀可以经由公知为铬化处理的工艺 通过将铬添加在部件表面上来控制，这在部件衬底上形成了扩散的铬阻挡层。2001年9月4日公开的US专利申请6283715描述这种扩散铬 层在涡轮叶片表面上、特别是在作为的平台之下以及平台之上的翼面 部件上的叶片部分上的使用。虽然扩散铬层的使用本身提供抵抗类型II腐蚀的良好保护，对于 较高温度类型I腐蚀的保护通常需要另外的扩散铝，在衬底表面上形 成造成铬调节铝化物覆层。这种构造同样在US6283715中描述，铝扩 散层在平台之上的翼面区域内施加在铬扩散层上。此专利还描述了陶 瓷覆层形式的覆盖层，以用作热阻挡层来隔离下面的层，这种覆盖层 只施加在叶片的翼面部分上。2001年8月7日公开的US6270318描述一种涡轮叶片，其中平台 和根部之间的区域被覆陶瓷覆盖层。2001年10月2日公开的US6296447 披露一种涡轮叶片，其具有被覆可以是扩散铝层的第一层的上平台表 面，随后是笫二陶瓷层。类似的覆层配置用于所述的叶片的翼面的压 力侧上。
技术实现思路
按照本专利技术的第一方面，提供一种保护部件不热腐蚀的方法，包 括如下步骤(1)将铬扩散覆层施加在部件上；以及(2 )将陶瓷材料的覆层施加在铬扩散覆层的一个或多个所选区域 上，所述一个或多个所选区域是在部件的随后使用过程中受到低于第 一预定温度的温度的区域。陶资材料最好在结合材料中包括一种或多种金属氣化物。金属氧 化物可以从包括铝、钛和铬氧化物的组中选择，同时结合材料可以是5铬酸盐-磷酸盐材料.笫一预定温度可以是大约800匸。步骤(1)可以使其形成厚度在5和25Mm之间的铬覆层，还可以 形成包括15和30wt。/。之间的铬的铬扩散覆层。步骤(1 )可包括将铬扩散覆层施加在整个部件上，并且步骤(2 ) 可包括如下步骤(2a)至少掩蔽所选区域；(2b)将铝扩散覆层施加在未掩蔽的区域；(2c)去除掩模；以及(2d)在大致室温下将陶瓷材料的覆层施加在一个或多个所选区域上。该方法还分别在步骤(2b)和(2c)之间以及在步骤Od)之后 包括如下步骤(2b，)在第二预定温度下热处理部件，由此保持所需机械性能，以及(2d，)在笫三预定温度下热处理陶瓷覆层。第二和第三预定温度可以在各自范围850-1150"C以及100-600"C 之间。步骤(2b)可以使其形成铬调整的铝化物覆层，具有l5和"wt %之间的铝以及5和15 w t %之间的铬的P相微型结构。该部件可具有内表面，并且步骤(1)和(2b)可分别包括将铬扩 散覆层和铝扩散覆层施加在内表面上。该部件可以是涡轮叶片，在这种情况下施加陶瓷的所选区域可包 括涡轮叶片的平台部分和根部部分之间的区域。步骤(2a)可包括掩藏所选区域和根部部分。在本专利技术的第二方面下，部件具有保护而不热腐蚀的覆层，覆层 包括布置在部件的表面上的铬扩散覆层以及布置在铬扩散覆层上的一 个或多个所选区域上的陶瓷材料， 一个或多个所选区域是在部件随后 使用过程中受到低于预定温度的温度的区域。部件可以是涡轮叶片，在这种情况下，陶瓷覆层可在其平台部分 和根部部分之间布置在叶片的一部分上。平台部分之上的叶片的一部分可设置与铬扩散覆层相互扩散的铝扩散层。涡轮叶片可包括内部通道，并且内部通道可设置与铬扩散覆层相 互扩散的铝扩散覆层。相互扩散的铝和铬覆层可具有15和30wt。/。之间的铝以及5和15wty。之间的铬的e相微型结构。叶片的根部部分可设置铬扩散覆层。陶瓷材料最好在结合材料中包括一种或多种金属氧化物。金属氧 化物可以从包括铝、钛和铬氧化物的组中选择，而结合材料可以是铬 酸盐-磷酸盐的材料。铬扩散覆层可以具有5和25"m之间的厚度。还可以包括15和 30wt。/。之间的铬， 附图说明现在参考附图，只通过实例，描述本专利技术的实施例，附图中 图l是按照本专利技术的部件的透视图； 图2是图1所示的部件的侧视图。 具体实施例方式图1和2所示的部件是涡轮叶片。叶片包括位于翼面部分12的上 端处的台肩部分IO。翼面部分的下端通向平台部分14,平台部分继而 通向根部部分16。根部部分具有公知的"杉树"形状，以便可靠地锚 固在围绕其周边并排承栽多个这种叶片的盘件(未示出)中.在典型的叶片中根部16和平台14之间的区域包括与内部通道20 (虚线所示)的一端连通的开口 18。通道在翼面部分l2内在其本身上 折叠，并在在其另一端终止于台肩IO处的开口 "。通道具有将冷却流 体引导进入和离开翼面部分的功能。在所示的优选实施例中，使用传统和直接固化(包括单晶)铸造 的方法叶片由镍基超合金制成。可以采用的典型的合金是MarM247、 IN6203、 CM186DC LC和CMSX-4。现在将描述保护这种叶片不受到热腐蚀影响的优选方法。在笫一阶段，所有表面(外表面和内表面)被铬化.在此过程中， 铬通过适当装置扩散到部件表面内，这可以例如通过扩散渗碳处理、 扩散渗碳处理之上或者通过CVD(化学气相沉积)来实现.此阶段实现 了富含铬的表面层。该层通常包括15和30wt。/。之间的铬，并通常具有75和25Mm之间的厚度。在第二阶段，叶片通过适当介质掩藏，以便防止随后施加的铝化 物覆层沉积在被覆陶瓷覆层(同样随后描述)的叶片的那些表面上. 这种表面将此后称为"所选区域"。在优选实施例中，所选区域是平台 14和根部16之间的区域。在这种情况下，不仅是所选区域被掩藏，而 且根部16也被掩藏，即使它不设置陶资覆盖层.第三，该部件在其外表面和内表面上铝化.在此过程中，类似于 所述的铬化阶段，铝通过任何适当的装置扩散到铬化表面内。这可以 例如通过扩散渗碳处理、扩散渗碳处理之上或者通过CVD来实现。这 造成铬调整的铝化物覆层，在覆层中具有15-30wt。/。的铝以及5-15wt %的铬的P相微型结构。覆层中具有的其它元素将取决于组成部件衬 底的材料。在第四阶段，掩模被去除，并且部件被热处理，以确保衬底保持 最佳机械性能，这种热处理可涉及850TC-11501C范围内的温度.第五，部件的"所选区域"在大约室温下设置陶瓷覆盖覆层。这 种覆层可通过任何浸渍、通过施加器(例如刷子或拖把等)上漆或者 喷涂来施加。适当的陶瓷材料是含有包括在适当结合材料内的一种或 多种金属氧化物的材料。适当的氧化物是氧化铝、氧化钛和氣化铬。 结合材料最好采取铬酸盐-磷酸盐类型的材料的形式.在最后第六阶段，陶瓷覆层在适当升高的温度下被热处理或固化。 此温度最好在100-600t:的范围内。将结合材料添加在組成陶瓷的氧化物材料中的优点在于它使得覆 层延展。考虑到叶片在服务过程中加热而出现膨胀，这很重要。没有 使用结合材料，覆层容易变得脆性并裂开，继而使得叶片受到不希望 的环境应力。所述的结合材料在大约8001C的温度以上的情况下退化，因此，这 种陶瓷覆层用于部件(在此情况下是涡轮叶片)受到低于此温度的温 度的部分。虽然这通常排除了叶片的翼面部分，陶瓷在大多数操作情 况下会安全施加在平台之下的区域.另外，虽然陶瓷还可施加在杉树 形根部16以及平台和根部之间的区域上，实际上最好不这样作。这是 由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种保护部件不热腐蚀的方法，包括如下步骤： （１）将铬扩散覆层施加在部件上；以及 （２）将陶瓷材料的覆层施加在铬扩散覆层的一个或多个所选区域上，所述一个或多个所选区域是在部件的随后使用过程中受到低于第一预定温度的温度的区域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M怀特赫斯特，PM沃克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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