高温保护涂层.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106435277A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610557032.0C22C38/06(2006.01)(22)申请日2016.07.15C22C38/02(2006.01)C22C38/26(2006.01)(30)优先权数据15177229.02015.07.17EP(71)申请人安萨尔多能源瑞士股份公司地址瑞士巴登(72)发明人J.C.沙布J.R.A.兹姆梅曼恩A.斯坦科维斯基P-D.格拉斯索(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人徐晶李炳爱(51)Int.Cl.C22C19/05(2006.01)C22C19/07(2006.01)C22C38/32(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称高温保护涂层(57)摘要本发明涉及用于涡轮机、尤其是燃气涡轮的部件的基于MCrAlY涂层的高温保护涂层，其中M为选自Ni、Co和Fe的集合的至少一个元素，所述涂层包含至少1.75体积%硼化铬且所述涂层由以下化学组分（以重量%表示）组成：10-27Cr；3-12Al；1-4Si；0.1-3Ta；0.01-3Y；0.1-3B；0-7M，其中M为选自所述集合且与以下剩余元素不同的元素，且剩余元素为M和不可避免的杂质。优选实施方案为具有以下化学组分的涂层：10-27Cr；3-12Al；1-4Si；0.1-3Ta；0.01-3Y；0.1-3B；0-7Co和剩余的Ni以及不可避免的杂质。CN106435277ACN106435277A权利要求书1/1页1.用于涡轮机、尤其是燃气涡轮的部件的基于MCrAlY涂层的高温保护涂层，其中M为选自Ni、Co和Fe的集合的至少一个元素，所述涂层包含至少1.75体积%硼化铬且由以下化学组分（以重量%表示）组成：10-27Cr；3-12Al；1-4Si；0.1-3Ta；0.01-3Y；0.1-3B；0-7M，其中M为选自所述集合且与以下剩余元素不同的元素；剩余元素为M和不可避免的杂质。2.根据权利要求1的涂层，特征在于所述涂层由以下化学组分（以重量%表示）组成：10-27Cr；3-12Al；1-4Si；0.1-3Ta；0.01-3Y；0.1-3B；0-7Co；剩余元素为Ni和不可避免的杂质。3.根据权利要求1的涂层，特征在于所述涂层由以下化学组分（以重量%表示）组成：10-27Cr；3-12Al；1-4Si；0.1-3Ta；0.01-3Y；0.1-3B；0-7Ni；剩余元素为Co和不可避免的杂质。4.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述Cr含量为21-25重量%，优选22-25重量%。5.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述Al含量为4-6重量%。6.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述Si含量为1.5-2.6Si重量%。7.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述Ta含量为1.5-3重量%。8.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述Y含量为0.01-1重量%。9.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述B含量为0.1-1重量%。10.根据权利要求1-3中一项的涂层，特征在于所述M含量为0-1重量%，其中M为选自所述集合且与剩余元素不同的元素。2CN106435277A说明书1/7页高温保护涂层技术领域[0001]本发明涉及涡轮机、尤其是燃气涡轮的技术。本发明提及用于涡轮机的部件的基于MCrAlY涂层（M=Ni、Co、Fe或其组合）的先进的高温保护涂层。背景技术[0002]MCrAlY涂层通常应用于现代燃气涡轮的热气路径部件。通常，MCrAlY涂层作为覆盖层或作为用于热阻挡涂层体系（TBC）的粘结涂层应用。[0003]覆盖层的主要目的在于保护Ni/Co基超合金基材免受氧化和热腐蚀。而且，应当确保涂层体系和相应的基底材料的机械完整性。[0004]在发动机服务期间，边界条件（例如温度、机械应力等）对于各个部件（每级且甚至在部件局部上）来说是不同的。一些部件或一些特定部件区域易于疲劳（循环载荷），而其他部件则面临提高的蠕变、氧化和/或热腐蚀影响（基本载荷（base-load））。[0005]一方面，现代能量市场需要以基本载荷方式运行的工业燃气涡轮（IGT）发动机，另一方面越来越多的发动机以（高）循环方式运行。事实上，用于以（高）循环方式运行的发动机的MCrAlY涂层的机械和热载荷显著不同于以基本载荷运行的发动机。[0006]机械性质，例如极限拉伸强度、延展性或塑性能量，强烈取决于涂层组分和相关微结构。为了解决有关求救模式（distressmodes）和现代发动机操作的要求，强烈关注于能够产生具有先进的柔韧性和可调节性质的涂层