[發明專利]雙層金屬粘合層

無效

• 申請號: 201080064758.1
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102791908A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 弗里德黑爾姆·施米茨;沃納·斯塔姆
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: C23C30/00
• 分類號: C23C30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;彭鯤鵬

本發明涉及一種雙層金屬粘合層(two?layered?metallic?bondcoat)。

熱阻擋涂層(TBC)必須提供低導熱性，還須與基底或金屬粘合層易粘接。

同樣需要改善金屬粘合層的延展性。

因此本發明的目標是改善金屬粘合層的延展性和抗氧化性。

該問題通過根據權利要求1的雙層金屬粘合層解決。

附圖示出

圖1、2本發明的示意圖，

圖3燃氣渦輪，

圖4渦輪葉片，

圖5燃燒室，

圖6一系列耐熱合金(super?alloys)。

下列實施例和附圖只是本發明的實施方案。

圖1示出部件1、120、130、155。

圖1示出金屬基底4，特別是作為燃氣渦輪100(圖2)的類似葉片或輪葉120、130(圖3)的部件的情況時的基底，由圖6給出的鎳基耐熱合金制成。

在基底4上優選施加金屬粘合層7，特別是MCrAlY類型的。

粘合層7是雙層金屬層10、13。

內金屬粘合層10特別地為下列組合物之一(wt％)：

·Ni-(24-26)Co-(16-18)Cr-(9-11)Al-(0.1-0.5)Y-(1-2)Re

特別是Ni-25Co-17Cr-10Al-0.3Y-1.5Re；

·Co-(29-31)Ni-(27-29)Cr-(7-9)Al-(0.4-0.8)Y-(0.5-0.9)Si，

特別是Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si；

·Co-(27-29)Ni-(23-25)Cr-(9-11)Al-(0.4-0.8)Y，

特別是Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y；

·Ni-(24-26)Co-(22-24)Cr-(9-11)Al-(0.1-0.4)Y，

特別是Ni-25.2Co-22.8Cr-10.1Al-0.17Y；

·Ni-(19-21)Co-(23-25)Cr-(6-8)Al-(0.3-0.9)Y，

特別是Ni-20Co-24Cr-7Al-0.6Y；

·Co-(34-36)Ni-(19-21)Cr-(10.5-12.5)Al-(0.08-0.4)Y-(0.1-0.5)Si，

特別是Co-35Ni-20Cr-11.5-Al-0.2Y-0.3Si；

·Ni-(11-13)Co-(20-22)Cr-(10-12)Al-(0.2-0.6)Y-(1-2)Re，

特別是Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-1.5Re。

外金屬粘合層13具有與內金屬層10相比減少了的鋁(Al)和/或鉻(Cr)的量。

優選地，該上層金屬層13具有16wt％至18wt％的鉻(Cr)和/或4wt％至5wt％的鋁(Al)。

外金屬層13可具有除上文描述的鋁(Al)和/或鉻(Cr)的含量外，與內金屬層11相同的組成。

這改善了直接朝向陶瓷層的上金屬層13的延展性。

特別地，外層13包含下列組合物，尤其特別地由下列組合物組成：

·Co-(29-31)Ni-(27-29)Cr-(7-9)Al-(0.4-0.8)Y-(0.5-0.9)Si，

特別是Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si；

·Co-(27-29)Ni-(23-25)Cr-(9-11)Al-(0.4-0.8)Y，

特別是Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y；

優選地，該上金屬層13具有16wt％至18wt％的鉻(Cr)和/或4wt％至5wt％的鋁(Al)。

選擇金屬外層13以及包括內層10與外層13的組合來改善延展性。

外金屬層13優選地至少比所述內層10薄10％。

在施加陶瓷TBC過程中或至少在涂層系統運行時在粘合層7上形成氧化鋁層8(TGO)。

陶瓷熱阻擋涂層16優選為雙層陶瓷涂層19、22。

特別是陶瓷TBC?16僅由雙層19、22組成。

金屬粘合層7上的內陶瓷涂層19是納米結構的，特別是比上覆的陶瓷層22要薄得多，其中所述金屬粘合層7在基底4的上方或在基底4上。這改善了陶瓷涂層的延展性和粘著力。

納米結構是指陶瓷層19的約70％、特別是至少90％的晶粒尺寸小于500nm，特別是≤300nm。