專利名稱：具有MCrAlX層和富鉻層的層化的涂層系統(tǒng)及其生產(chǎn)方法
具有MCrAIX層和富鉻層的層化的涂層系統(tǒng)及其生產(chǎn)方法本發(fā)明涉及一種具有MCrAlX層、富Cr層的層化的系統(tǒng)，其具有獨特的耐氧化和熱腐蝕性，以及生產(chǎn)這樣的系統(tǒng)的方法。優(yōu)選的施用鋁化物層。EP0587341描述了一種耐高溫腐蝕復合涂層，這里該方法包括下面的步驟 -施涂MCrAlY類型的合金涂覆材料。-任選的鉻化該MCrAlY類型的涂層，來產(chǎn)生具有鉻化的頂層的涂層，其在涂層的M 成分中具有處于固溶體中的額外的鉻。-鋁化該涂層，來產(chǎn)生具有表面層的涂層，其含有涂層的M成分的鋁化物。-將鉬層沉積到該鋁化的涂層的表面頂上。EP1327702描述了一種MCrAlY涂層系統(tǒng)，其包含β-NiAl內(nèi)層和γ/β-MCrAlY和 TBC外層。在該文獻中，據(jù)稱可以通過加入0. 1-4%的Si來提高這些涂層的耐氧化性。該涂層是使用氣相方法，CVD, PVD等來沉積的。US2005/0003227描述了類似于US' 227的系統(tǒng)，但是這里還包括鉬類型金屬的中間層。在該文獻中，據(jù)稱可以通過加入0. 1-4%的Si來提高這些涂層的耐氧化性。EP1029100/US6416882描述了一種MCrAlY類型的鍵合涂層，其包含最高m的硅。鋁化物和/或鉻改性的涂層系統(tǒng)也描述在US72^701，US6183888，US7060366, US6287644, EP1082216, US6001492, US5507623, EP1541808 和 US6569492 中。EP0587341描述了一種耐高溫腐蝕復合涂層，這里該方法包括下面的步驟 -施涂MCrAlY類型的合金涂覆材料。-任選的鉻化該MCrAlY類型的涂層，來產(chǎn)生具有鉻化的頂層的涂層，其在涂層的M 成分中具有處于固溶體中的額外的鉻。-鋁化該涂層，來產(chǎn)生具有表面層的涂層，其含有涂層的M成分的鋁化物。-將鉬層沉積到該鋁化的涂層的表面頂上。但是這些涂層仍然是不夠好的。所以本發(fā)明的目標是解決這種問題。該問題是通過權(quán)利要求1的層系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求27的其生產(chǎn)方法來解決的。在從屬權(quán)利要求中，列出了更有利的實施方案，其可以任意組合來獲得另外的優(yōu)
點ο本發(fā)明的觀念基于不同的涂層化學，其適于在某些溫度和環(huán)境標準中保護基底。 例如在高溫氧化過程中，β-NiAl外層提供了通過在高溫反應(yīng)中，與系統(tǒng)中的氧氣反應(yīng)來形成致密的薄氧化鋁而提供了保護，這種反應(yīng)典型的是在工業(yè)中找到的類似的β-NiAl涂層，并且在文獻中廣泛記載的。在大約750°C -800°C高到大約950°C的溫度，會發(fā)生寬的前腐蝕，這消耗了 Cr和Al未保護的基底材料。同樣，使用形成β-NiAl涂層的氧化鋁將保護抗I型腐蝕。但是，對于II型腐蝕來說，局部的蝕損類型的腐蝕是更可能的。在與SO2和 SO3相組合的氣流中的熔融鹽冷凝到渦輪部件上，這在所述表面上形成了小坑。對于這樣的腐蝕最好的防御是引入富Cr涂層系統(tǒng)。本發(fā)明的重要方面是富Cr層是連續(xù)的，并且是盡可能熱穩(wěn)定的，所以如該部件是在II型腐蝕環(huán)境中運行的，則消耗了 β-NiAl，但是，腐蝕損傷被限制到β-NiAl外層，并且連續(xù)的α-Cr層提供了合適的保護，增加了提高涂層腐蝕保護的元素，例如但不限于Si或者Hf。加入MCrAlY涂層形式的應(yīng)變適應(yīng)基層，其提供了一定程度的應(yīng)變適應(yīng)性以及應(yīng)當適應(yīng)β-NiAl和α-Cr的最終保護層。通過設(shè)計，則該層化的涂層結(jié)構(gòu)基本上允許環(huán)境“選擇”最適于提供保護的涂料組合物。圖3清楚的證實了這種觀念。Si或者其他有益的元素的引入能夠提高該α-Cr層的預期壽命。附圖表示了


圖1-5是層系統(tǒng)的實施例圖6是燃氣渦輪圖7是葉片圖8是燃燒室。附圖和說明僅僅是本發(fā)明的實施方案。圖1表示了一種示例性的部件1，作為本發(fā)明的層系統(tǒng)。部件1具有金屬基底4，其優(yōu)選包含耐熱的澆鑄的或者鍛造的鎳或者鈷合金，其優(yōu)選是 Hastelloy X。優(yōu)選在(圖4的a.))的基底4上，施涂了內(nèi)層或者最低MCrX層7，特別的，施涂僅僅一個MCrX層7(圖4的b.))，這里X是釔⑴和/或硅(Si)和/或硼⑶和/或鋁 (Al)。該MCrX內(nèi)層7包含MCrAlX'，并且X’至少是釔⑴和優(yōu)選僅僅是釔⑴。這個MCrAlX’內(nèi)層7特別的包含NiCrAlY層和非常特別的包含(單位at%) Ni， 22%Cr, 10%A1,1. 0%Y，特別的由 Amdry 962 組成。該MCrX內(nèi)層7優(yōu)選是通過HVOF施涂的。該MCrX內(nèi)層7還優(yōu)選與基底4接觸。在這個MCrX內(nèi)層7之上或者之中，施涂了富鉻層10 (圖4的c.))，特別的是α -Cr 層。該鉻化優(yōu)選是在1000°c -1150°c的溫度優(yōu)選進行1-6小時，非常優(yōu)選在1050°C -1075°C 的溫度進行2h-4h。該鉻化處理將至少部分的在內(nèi)層7上產(chǎn)生擴散層(因此在圖4 c中的7代表了內(nèi)層7的厚度，或者代表存在著擴散層，并不是一種組合物)。該富鉻層10優(yōu)選是擴散層。這種層系統(tǒng)1優(yōu)選進行熱處理，以使得覆蓋Cr層擴散到MCrAlX'內(nèi)層7中。優(yōu)選在這個α-鉻層10上施涂了附加的另外的鎳基層，第一 MCrX'’外層13，其優(yōu)選是最外層(圖4的d.))。這個MCrX' ’層的X’ ’優(yōu)選是硅(Si)和硼(B)。此外，該第一 MCrX'，外層13可以是含硅和/或硼的鎳鉻合金Ni-Cr_Si_B。這個第一 MCrX'’外層13具有與內(nèi)層7不同的組成，并且非常特別的是NiCrSiB 層(Amdryl03，其組成為(單位:at%) 74% 的 Ni，17% 的 Cr，9. 2% 的 Y，9% 的 Si，0. 1% 的 B)。在施涂了 MCrX’ ’ (NiCrSiB)層之后，優(yōu)選通過HVOF施涂之后，優(yōu)選進行穩(wěn)定化熱處理。這種穩(wěn)定化熱處理是在優(yōu)選1000°c -1200°c的溫度優(yōu)選進行1-6小時，優(yōu)選在 1000-1025 °C的溫度進行6h。優(yōu)選第二外層19存在于第一外層13之上或者之中。該第二外層19是圖3所示的富鋁層。優(yōu)選外層19是擴散層。該第一 MCrX'’外層13可以鋁化來達到第二外層19 (圖4的e.))。該鋁化處理是在優(yōu)選1050°C _1115°C的溫度優(yōu)選進行1-10小時，優(yōu)選在1070°C _1095°C的溫度進行訃。 優(yōu)選進行最后的退火處理，其優(yōu)選在1000°C -1150°C進行1-6小時，優(yōu)選在1080°C進行池，
非常優(yōu)選在真空中進行。在圖2中表示了本發(fā)明另外一種實施方案。部件1具有金屬基底4，其優(yōu)選包含耐熱的澆鑄或者鍛造的鎳或者鈷合金。在圖2中，這個基底優(yōu)選是“Hastelloy X ”，其是一種市售鍛造鎳合金，其名義上包含 47% 的 Ni, 22% 的 Cr, 18. 5% 的 Fe, 9% 的 Mo, 1. 5% 的 Co, 1% 的 Si, 1% 的 Mn, 0. 1% 的 C。優(yōu)選在基底4上(圖5的a.))，施涂第一 MCrX內(nèi)層7 (圖5的b.))，特別的施涂僅僅兩個MCrX'層7’，16，這里X’至少是釔(Y)和優(yōu)選僅僅是釔(Y)。這個第一 MCrAlX’內(nèi)層7’特別的包含NiCrAlY層和非常特別的包含(單位 at%) 67% 的 Ni，22% 的 Cr, 10% 的 Al，1. 0% 的 Y,特別由 Amdry 962 組成。該第一 MCrAlX'內(nèi)層7’優(yōu)選通過HVOF來施涂。將第二內(nèi)層16施涂到第一 MCrAlX'內(nèi)層7’(圖5的c.))。層16特別是MCrX’， 層，并且X’’ =Si和/或B。這個另外的層16具有不同于第一內(nèi)層7’的組成，并且非常特別的是NiCrSiB層 (Amdryl03，其組成為(單位:at%) 74% 的 Ni, 17% 的 Cr, 9. 2% 的 Si，0. 1% 的 B)。第二內(nèi)層16優(yōu)選是通過HVOF來施涂的。在這個第二內(nèi)層16之上或者之中，施涂富鉻層10，特別的施涂α-Cr層(圖5的 d.)，所以圖5 d)的標記16代表了內(nèi)層16的厚度或者存在擴散層，其不是一種組合物)。該鉻化優(yōu)選是在1000°C -1150°C優(yōu)選進行1_6小時，優(yōu)選在1050°C _1075°C進行 2h-4h。該鉻化處理將優(yōu)選產(chǎn)生在第一內(nèi)層7’上的擴散層。這個層系統(tǒng)1優(yōu)選進行熱處理，以使得覆蓋α -Cr擴散到MCrAlX’內(nèi)層7’中。在富鉻層10上施涂鋁化物層22 (圖5的e.))。這優(yōu)選是通過Ni電鍍富鉻層10和鋁化這個電鍍的Ni層來實現(xiàn)的。該Ni電鍍層優(yōu)選的厚度是10μπι-20μπι。優(yōu)選在Ni電鍍之后進行退火熱處理，優(yōu)選在1121° C優(yōu)選進行池。這種退火處理優(yōu)選真空進行。下面的鋁化優(yōu)選是在1080°C優(yōu)選進行。在鋁化之后，進行最后的退火熱處理，優(yōu)選在1080°C進行池。這種退火處理優(yōu)選在真空進行。一般說明該鉻化或者鋁化會產(chǎn)生如圖4，5所示的擴散層或者圖1，2或者3所示的覆層。但是不限于此。兩種結(jié)構(gòu)都可以存在。下面描述另外一種優(yōu)選的實施例
基層通過HVOF或者等離子體噴涂的MCrAlY (可以通過合適的選項例如VPS或者LPPS 來噴涂)。富Cr層通過CVD或者上面的源鉻化方法來施涂。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要4 h的鉻化周期來確保在隨后的退火加工過程中穩(wěn)定的Cr層。Ni =Ni 鍍層，10 μ m-20 μ m
鋁化通過CVD或者上述源鋁化方法來施用。需要最后的退火來重新引入基底材料的機械性能。另外一種方案是使用下面的構(gòu)造來施涂涂層系統(tǒng)，這里Si已經(jīng)引入到涂層中 基層通過HVOF或者等離子體噴涂的MCrAlY (可以通過合適的選項例如VPS或者LPPS
來噴涂)。富Cr層通過CVD或者上面的源方法來過鉻化MCrAlY達4h。這之后是使用HVOF 或者等離子體方法來施涂NiCrSiB (Amdry 103粉末或者類似的化學粉末)(可以通過合適的選項例如VPS或者LPPS來噴涂)。鋁化通過CVD或者上述源鋁化方法來施涂。需要最后的退火來重新引入基底材料的機械性能。圖6表示了作為舉例的，縱向零件區(qū)域形式的燃氣渦輪100。在它的內(nèi)部，該燃氣渦輪100具有轉(zhuǎn)子103，其是這樣安裝的，以使得它能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸102來旋轉(zhuǎn)，并且具有軸桿101，也稱作渦輪轉(zhuǎn)子。入口外殼104、壓縮機105a(例如環(huán)形的燃燒室110，特別是環(huán)形的燃燒室，具有多個同軸排列的燃燒器107)、渦輪108和排氣缸109是沿著轉(zhuǎn)子103彼此先后排列的。環(huán)形燃燒室110例如是與環(huán)形的熱氣管111相連的，這里例如來自渦輪108的四個連續(xù)的渦輪級112。每個渦輪級112例如是由兩個葉片或者翼片來形成的。如同在工作介質(zhì)113的流動方向上可見的，由轉(zhuǎn)子葉片120所形成的排125在熱氣管111中的導向片的排115之后。導向片130固定到定子143的內(nèi)殼138上，而排125的轉(zhuǎn)子葉片120例如依靠渦輪盤133安裝到轉(zhuǎn)子103上。發(fā)電機或者機器(未示出)偶合到轉(zhuǎn)子103上。當燃氣渦輪100運行時，壓縮機105通過入口外殼104吸入空氣135，并且壓縮它。 該壓縮的空氣(其提供在壓縮機105的渦輪側(cè)端部)送入燃燒器107，這里將它與燃料混合。該混合物然后在燃燒室110中燃燒，來形成工作介質(zhì)133。從這里，工作介質(zhì)133沿著熱氣管111流動，通過導向片130和轉(zhuǎn)子葉片120。工作介質(zhì)113在轉(zhuǎn)子葉片120處膨脹， 將它的動量轉(zhuǎn)移，這樣轉(zhuǎn)子葉片120驅(qū)動了轉(zhuǎn)子103，并且該轉(zhuǎn)子驅(qū)動了所述機器偶合到其上。當燃氣渦輪100運行時，曝露于該熱工作介質(zhì)113的部件進行了熱負荷。在工作介質(zhì)113的流動方向上可見，第一渦輪級112的導向片130和轉(zhuǎn)子葉片120與熱屏蔽元件 (其排列在環(huán)形燃燒室110中)一起經(jīng)歷了最高的熱負荷。為了經(jīng)受這里主要的溫度，這些部件可以依靠著色劑來冷卻。所述部件的基底同樣可以具有定向結(jié)構(gòu)，S卩，它們是單晶形的(SX結(jié)構(gòu))或者包括僅僅縱向定向的晶粒(DS結(jié)構(gòu))。作為例子，將鐵基、鎳基或者鈷基超耐熱合金用作所述部件的材料，特別的用于渦輪葉片和翼片120，130的材料和燃燒室110的部件的材料。這種類型的超耐熱合金例如是從EP1204776 Bi, EP1306454, EP1319729 Al, W099/67435或者 W000/44949中已知的；這些文獻構(gòu)成了本發(fā)明關(guān)于合金化學組成的一部分。葉片和翼片120，130同樣可以具有保護不受腐蝕的涂層(MCrAlX ;M是選自鐵 0 )，鈷(Co)，鎳(Ni)的至少一種元素，X是活性元素，并且代表了釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素或者鉿)。這種類型的合金從EP0486489 Bi, EP0786017 Bi, EP0412397 Bl或者EP1306454 Al中是已知的，其目的是構(gòu)成本發(fā)明關(guān)于合金化學組成的一部分。由例如&02、Υ204-^ 2組成的熱障涂層(即，它不是通過氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂部分的或者完全的穩(wěn)定的)也可以存在于MCrAlX上。柱狀晶粒是通過合適的涂覆方法例如諸如電子束物理氣相沉積(EB-PVD)而在該熱障涂層中產(chǎn)生的。導向片130具有面朝渦輪108的內(nèi)殼138的導向片底(這里未示出)和處于該導向片底的對面上的導向片頭。該導向片頭面朝著轉(zhuǎn)子103，并且固定到定子143的固定環(huán) 140 上。圖7表示了渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片120或者導向片130的透視圖，其沿著縱軸121延伸。該渦輪機可以是飛機或者發(fā)電廠的用于發(fā)電的燃氣渦輪，蒸氣渦輪或者壓縮機。葉片或者翼片120，130具有固定區(qū)400，鄰接的葉片或者翼片臺403和主葉片或者主零件406，沿著縱軸121連續(xù)排布。作為導向片130，所述翼片130在它的翼片尖端415 處可以具有另外的平臺(未示出)。葉片或者翼片底183 (其用于固定轉(zhuǎn)子葉片120，130到軸桿或者盤(未示出)上) 是在固定區(qū)400中形成的。葉片或者翼片底183例如設(shè)計成錘頭形。其他的構(gòu)造例如杉樹或者楔形底也是可能的。葉片或者翼片120，130具有前緣409和后緣412，用于流過主葉片或者翼片零件406的介質(zhì)。在常規(guī)的葉片或者翼片120，130的情況中，作為舉例，在葉片或者翼片120，130的全部區(qū)域400，403，406中使用固體金屬材料，特別是超耐熱合金。這種類型的超耐熱合金例如從 EP1204776 Bi, EP1306454, EP1319729 Al, W099/674;35 或者 W000/44949 中是已知的；這些文獻構(gòu)成了本發(fā)明關(guān)于合金化學組成的一部分。葉片或者翼片120，130在這種情況中可以通過澆鑄方法，以及依靠定向凝固，通過鍛造方法，通過釓制方法或者其組合來生產(chǎn)。將具有一種或多種單晶結(jié)構(gòu)的工件用作機器的部件，其在運行過程中曝露于高的機械、熱和/或化學負荷。這種類型的單晶工件例如是通過熔體的定向凝固來生產(chǎn)的。其包括了澆鑄方法，在其中液體金屬合金凝固來形成單晶結(jié)構(gòu)，即，單晶工件，即，定向的。在該方法中，樹枝形晶體是在熱通量方向上形成的，并且形成了柱形晶粒結(jié)構(gòu)(即，在工件的整個長度上延伸的晶粒，并且其在本文上下文中根據(jù)常規(guī)的術(shù)語稱作是定向凝固的)或者單晶結(jié)構(gòu)，即，整個工件由單晶組成。在這種方法中，需要避免向球形(多晶)凝固的轉(zhuǎn)變， 因為非定向的生長不可避免的導致了形成橫向和縱向晶粒邊界，其削弱了定向凝固的或者單晶部件良好的性能。在通常提及定向凝固微結(jié)構(gòu)時，這被理解為包括單晶(其不具有任何晶粒邊界或者最多具有小角度晶粒邊界)和柱狀晶體結(jié)構(gòu)(其具有在縱向上延伸的晶粒邊界，但是不具有任何橫向晶粒邊界)二者。在后者的這些晶體結(jié)構(gòu)的情況中，它也可以稱作定向凝固微結(jié)構(gòu)(定向凝固結(jié)構(gòu))。這種類型的方法從US60M792和EP0892090 Al中是已知的；這些文獻構(gòu)成了本發(fā)明的一部分。葉片或者翼片120，130還可以例如具有保護不受腐蝕或者氧化的涂層(MCrAlX ； M是選自鐵0 )、鈷(Co)、鎳(Ni)的至少一種元素，X是活性元素，并且代表釔⑴和/或硅和/或至少一種稀土元素，或者鉿(Hf))。這種類型的合金從EP0486489 Bi, EP0786017 B1,EP0412397 Bl或者EP1306454 Al中是已知的，其目的是構(gòu)成本發(fā)明關(guān)于合金化學組成的一部分。還可以在MCrAlX上存在著例如由&02，Y2O4-ZrO2組成的熱障涂層，即，其不是通過氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂來部分的或者完全的穩(wěn)定的。柱狀晶粒是通過合適的涂覆方法例如諸如電子束物理氣相沉積(EB-PVD)來在該熱障涂層中產(chǎn)生的。術(shù)語再拋光表示該保護層在它們已經(jīng)使用之后可從部件120，130上除去(例如通過噴砂除去)。然后，除去該腐蝕和/或氧化層或者產(chǎn)物。如果需要，部件120，130中的裂紋還可以使用本發(fā)明的焊料來修復。這之后是重新涂覆該部件120，130，其后可以重新使用部件 120，130。葉片或者翼片120，130可以是實心或者空心設(shè)計。如果葉片或者翼片120，130打算冷卻，則它是空心的，并且還可以包括薄膜冷卻孔418 (用虛線表示)。圖8表示了燃氣渦輪100的燃燒室110(圖6)。燃燒室110被構(gòu)造成例如某些已知的環(huán)形燃燒室，在其中多種燃燒器107(其排列在圓周方向上的旋轉(zhuǎn)軸102周圍)開通到共用燃燒室空間154中，并且燃燒器107產(chǎn)生了火焰156。為此目的，燃燒室110整體是環(huán)形構(gòu)造，其位于旋轉(zhuǎn)軸102周圍。為了實現(xiàn)相當高的效率，將燃燒室110設(shè)計成用于工作介質(zhì)M的大約 1000°C-160(TC的相當高的溫度。為了實現(xiàn)甚至在使用這些運行參數(shù)(其對于所述材料是不利的)時相當長的運行時間，燃燒室壁153在它面朝工作介質(zhì)M的一側(cè)上具有由熱屏蔽元件155形成的內(nèi)襯。每個由合金制成的熱屏蔽元件155被裝備到具有特別的耐熱保護層(MCrAlX層和/或陶瓷涂層)的工作介質(zhì)側(cè)上或者是由能夠經(jīng)受高溫的材料(實心陶瓷磚)來形成的。這些保護層可以類似于渦輪葉片或者翼片，即，表示例如MCrAlX :M是選自鐵 0 )，鈷(Co)，鎳(Ni)的至少一種元素，X是活性元素，并且代表釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素，或者鉿(Hf)。這種類型的合金從EP0486489 Bi, EP0786017 Bi, EP0412397 Bl或者EP1306454 Al中是已知的，其目的是構(gòu)成本發(fā)明關(guān)于合金化學組成的一部分。在MCrAlX上還可以存在著例如陶瓷熱障涂層，其由例如&02，Y2O4-ZrO2組成，即， 它不是通過氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂部分的或者完全的穩(wěn)定的。柱狀晶粒是通過合適的涂覆方法例如諸如電子束物理氣相沉積(EB-PVD)來在該熱障涂層中產(chǎn)生的。術(shù)語再拋光表示該保護層在它們已經(jīng)用使用之后可以從熱屏蔽元件155上除去 (例如通過噴砂除去)。然后，除去該腐蝕和/或氧化層或者產(chǎn)物。如果需要，熱屏蔽元件 155中的裂紋還可以使用本發(fā)明的焊料來修復。這之后是重新涂覆該熱屏蔽元件155，其后可以重新使用熱屏蔽元件155。此外，由于燃燒室110內(nèi)部的高溫，可以將冷卻系統(tǒng)提供給熱屏蔽元件155和/或它們的保持元件。熱屏蔽元件155在這種情況例如是空心的，并且還可以包括薄膜冷卻孔 (未示出)，其開通到燃燒室空間154中。
權(quán)利要求
1.一種層系統(tǒng)(1)，其包含基底⑷，在該基底(4)上的至少一個MCrX層(7，7’，16)， 特別是作為最低層(7，7')的一個MCrX層(7，7')，特別是與基底(4)直接接觸，其中X至少是釔(Y)和/或硅(Si)和/或鋁(Al)和/或硼(B)，其中M是鎳(Ni)和/或鈷(Co)，和在至少一個MCrX層(7，16)之上或者之中的富鉻層(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的層系統(tǒng)，其中僅僅一個最低的MCrX層(7)存在于基底(4)之上和富鉻層(10)之下。
3 根據(jù)權(quán)利要求1的層系統(tǒng)，其中僅僅兩個MCrX層(7’，16)存在于基底(4)之上和富鉻層(10)之下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的層系統(tǒng)，其中該最低的MCrX層(7)是MCrAlX'層，其中X’至少是釔(Y)，特別的X’是Y。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的層系統(tǒng)，其中該第一內(nèi)層(7’)是MCrAlX'層，其中X’至少是釔 (Y)，特別的X’是Y。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或者5的層系統(tǒng)，其中該第二內(nèi)層(16)是MCrX'’層，其中X’’至少是硅(Si)和/或硼(B)，特別的X，，是Si和B。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或者5的層系統(tǒng)，其中該MCrAlX'內(nèi)層(7)或者該第一MCrAlX'內(nèi)層(7’)包含NiCrAlY合金，特別的由NiCrAlY合金組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的層系統(tǒng)，其中該NiCrAlY內(nèi)層(7)或者該第一NiCrAlY內(nèi)層(7’) 包含(單位 at%):Ni、22% Cr、10% Al、l. 0%Y，特別的由 Amdry 962 組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或者8的層系統(tǒng)，其中在至少一個MCrX層(7，16)上的該富鉻層(10)包含α-鉻層，特別的由α-鉻組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、7、8或者9的層系統(tǒng)，其中該富鉻層(10)高于最低MCrAlX' 層(7)和/或是MCrAlX'層(7)中的擴散層，特別的該富鉻層(10)僅僅是擴散層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、3、6或者9的層系統(tǒng)，其中該富鉻層(10)高于第二內(nèi)層(16)和/ 或是MCrX'’層(16)中的擴散層，特別的該富鉻層(10)僅僅是擴散層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、9或者10的層系統(tǒng)，其中第一MCrX'’外層(13)存在于該富鉻層(10)上，其中X’’至少是Y、Si和/或B，特別的X’’是Y、Si和/或B。
13.根據(jù)權(quán)利要求6或者12的層系統(tǒng)，其中該第二內(nèi)層(16)或者該第一MCrX''外層 (13)包含 NiCrSiB 層，其包含 Ni、17%Cr、9. 2%Si、0. 1%B (at%)，特別的由 NiCrSiB 組成，和非常特別的由Amdry 103組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或者13的層系統(tǒng)，其中該第二外層(19)存在于第一MCrX'’外層 (13)之上或者之中，該第二外層(19)是最外層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的層系統(tǒng)，其中該第二外層(19)是富鋁層，特別的是鋁化物層，非常特別的包含β-NiAl結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12、13、14或者15的層系統(tǒng)，其中該第二外層(19)是鋁化的第一 MCrX'‘外層(13)的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、3、9、11、12或者13的層系統(tǒng)，其中將外層(22)，特別是鋁化物層 (22)，非常特別的是NiAl層0 施用到富鉻層(10)上，特別的通過在該富鉻層(10)上鋁化的Ni電鍍層來施涂，特別的其中該Ni層的厚度是10 μ m-20 μ m。
18.根據(jù)權(quán)利要求4或者5的層系統(tǒng)，其中X'僅僅是Y。
19.根據(jù)權(quán)利要求6或者12的激光系統(tǒng)，其中X’’僅僅是Si和B。
20.根據(jù)一項或多項前述權(quán)利要求的層系統(tǒng)，其包含基底0)、一個或兩個MCrX層(7， 7’，16)、富鉻層(10)和富鋁外層(19，22)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求1-20—項或多項的層系統(tǒng)，其由基底(4)、MCrX內(nèi)層(7)、富鉻層(10)、第一 MCrX'’外層(13)和第二外層(19)組成。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求1-20之一的層系統(tǒng)，其由基底G)、第一內(nèi)層(7’)、第二內(nèi)層 (16)、富鉻層(10)和外層(22)組成。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求任一的層系統(tǒng)，在第一次使用之前將其加熱處理。
24.根據(jù)權(quán)利要求1，20，21或者22的層系統(tǒng)，其中該基底(4)包含HastelloyX，特別的由Hastelloy X組成。
25.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15、18、20、21或者22的層系統(tǒng)， 其中M僅僅是Ni。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的層系統(tǒng)，其中X僅僅是Y、Si、Al或者B。
27.一種用于生產(chǎn)部件(1)，特別的根據(jù)權(quán)利要求116任一的層系統(tǒng)的方法，其中在基底(4)上施涂至少一個MCrX層(7，7’，16)，特別的通過HVOF來施涂，其中X至少是釔(Y) 和/或硅(Si)和/或鋁(Al)和/或硼(B)，和其中M是鎳(Ni)和/或鈷(Co)，和其中生產(chǎn)了富鉻層(10)，特別是鉻層(10)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中將僅僅一個MCrX層(7)施用到基底⑷上，其優(yōu)選通過HVOF來施用。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中將僅僅兩個MCrX層(7’，16)施用到基底(4)上，其優(yōu)選通過HVOF來施用。
30.根據(jù)權(quán)利要求四的方法，其中第二內(nèi)層(16)是MCrX''層，并且施用到第一內(nèi)層 (7')上，特別的通過HVOF來施用，其中X’’是硅(Si)和/或硼(B)，特別的X’’是硅(Si) 和硼⑶。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中進行穩(wěn)定化熱處理，優(yōu)選在1010°C進行和優(yōu)選進行6h。
32.根據(jù)權(quán)利要求27、28、四、30或者31的方法，其中將該富鉻層(10)通過鉻化處理來施用，特別是在1050°C -1080°C，非常特別是在1065°C的溫度特別進行池-處。
33.根據(jù)權(quán)利要求27或者32的方法，其中該富鉻層(10)是通過CVD施用的。
34.根據(jù)權(quán)利要求27、32或者33的方法，其中重復該鉻化，特別的重復四次。
35.根據(jù)權(quán)利要求27、32、33或者34的方法，其中第一外層(13)是MCrX'’層，并且施用到富鉻層(10)上，特別的通過HVOF施用，其中X’’是硅(Si)和/或硼(B)，特別的X’’ 是硅(Si)和硼(B)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中進行穩(wěn)定化熱處理，優(yōu)選在1010°C進行和優(yōu)選進行6h。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或者36的方法，其中施用富鋁外層(19)，特別的通過鋁化來施用。
38.根據(jù)權(quán)利要求27、32、33或者34的方法，其中施用富鋁外層(19，22)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中該富鋁外層0 是Ni-Al-層(22)，特別的是鋁化物層(22)，并且通過電鍍鎳和隨后鋁化處理來實現(xiàn)。
40.根據(jù)權(quán)利要求37、38或者39的方法，其中該鋁化是通過蒸氣沉積，特別的通過CVD 來進行。
41.根據(jù)權(quán)利要求37、38、39或者40的方法，其中該鋁化是在1080°C進行的，特別的進行訃。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中在電鍍鎳(Ni)之后進行穩(wěn)定化熱處理，優(yōu)選在 1120°C進行，和優(yōu)選進行池和非常優(yōu)選在真空中進行。
43.根據(jù)權(quán)利要求37、38、39、40、41或者42的方法，其中在鋁化后，將該層系統(tǒng)熱處理， 特別是在真空中，非常特別是在1080°C中進行池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種層系統(tǒng)，其具有MCrX層和在該MCrX層上的富Cr層。
文檔編號C23C4/18GK102459685SQ200980160683
公開日2012年5月16日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者韋瑟里爾 A., 麥克莫迪 B., 埃文斯 H., 尼科爾斯 J., 維內(nèi)齊亞 J., 懷特赫爾斯特 M., 西姆斯 N., M. 沃克爾 P., 博克斯 P., 帕德利 P., 基爾歇 T., 路維斯 T. 申請人:西門子公司