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EP0379699A1 - Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosionswiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine und nach diesem Verfahren hergestellte Schaufel - Google Patents

Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosionswiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine und nach diesem Verfahren hergestellte Schaufel Download PDF

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EP0379699A1
EP0379699A1 EP89123291A EP89123291A EP0379699A1 EP 0379699 A1 EP0379699 A1 EP 0379699A1 EP 89123291 A EP89123291 A EP 89123291A EP 89123291 A EP89123291 A EP 89123291A EP 0379699 A1 EP0379699 A1 EP 0379699A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
corrosion
protective layer
base material
weight
Prior art date
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Granted
Application number
EP89123291A
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English (en)
French (fr)
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EP0379699B1 (de
Inventor
Benno Basler
Tibor Koromzay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Publication of EP0379699A1 publication Critical patent/EP0379699A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0379699B1 publication Critical patent/EP0379699B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288—Protective coatings for blades
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/067—Metallic material containing free particles of non-metal elements, e.g. carbon, silicon, boron, phosphorus or arsenic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/9335—Product by special process
    • Y10S428/937—Sprayed metal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12757—Fe

Definitions

  • Buckets for rotating thermal machines such as steam turbines, gas turbines, turbo compressors etc. and their effective protection against operational attacks such as oxidation, corrosion, wear and damage.
  • the invention relates to improving the resistance to corrosion and erosion of blades of rotating thermal machines by further developing the methods for applying suitable protective layers.
  • the invention relates to a method for increasing the corrosion and erosion resistance of a blade of a rotating thermal machine, which in consists essentially of a ferritic and / or ferritic-martensitic base material, by applying a firmly adhering surface protective layer.
  • the blades of rotating thermal machines are often provided with protective layers. This is used for both steam and gas turbine blades as well as for compressor blades. The main thing is to increase resistance to corrosion and oxidizing attack as well as erosion and wear (wear and tear).
  • the element Cr, Al, Si forming the oxide cover layers occupy a special position.
  • Layers which have a high Al content have been used, inter alia, as filler material for carbide-containing coatings (Cr2C3; WC) in engine construction.
  • the invention has for its object a method for increasing the corrosion (Cl and SO4 ions) and erosion resistance (particle and drop impact erosion) of a blade of a rotating thermal machine in the presence of H2O steam and comparatively moderate temperatures (450 ° C ) which is particularly suitable for ferritic and / or ferritic-martensitic base material of the blade, a suitable surface layer being to be achieved inexpensively and without great effort.
  • the occurrence of pitting corrosion should be avoided or min be delayed to ensure a longer lifespan for the bucket.
  • a protective layer consisting of 6 to 15% by weight of Si, remainder Al is sprayed onto the surface of the base material by the high-speed process at a particle speed of at least 300 m / s.
  • a compressor blade for an axial compressor was provided with a protective layer.
  • the scoop was first degreased and cleaned in trichloroethane, whereupon the blade and the pale / foot transition were sandblasted.
  • the coating of the blade was carried out using a high-speed flame spraying process with a particle speed of 400 m / s and a gas speed of 1000 m / s with nitrogen as the conveying gas.
  • the aluminum alloy powder was conveyed by means of nitrogen into a combustion chamber operated with propane and oxygen.
  • the liquefied particles were thrown onto the workpiece as fine drops under high excess pressure.
  • the blade stood in a device that covered the blade root.
  • the protective layer was applied with the hand-held spray gun.
  • the applied protective layer was measured using a metallographic cut and was in Average 8 to 15 ⁇ m.
  • a plastic in the present case polytetrafluoroethylene was applied to this metal protective layer using a conventional paint spraying process.
  • This smooth surface layer had an average thickness of 6 to 10 ⁇ m and a roughness of approximately 2 ⁇ m.
  • the coated compressor blade was subjected to a corrosion resistance test. For this purpose, it was immersed in a test solution and then stored in a climatic cabinet for 4 hours. This cycle was repeated a total of 60 times.
  • a compressor blade of the same dimensions and composition was coated according to Example 1 with an aluminum alloy and a plastic. Now a scratch of 10 mm length and a total of 25 ⁇ m depth parallel to the longitudinal axis was made on the coated blade, the profile of which just barely grasped the base material with its tip. The blade was then subjected to the same corrosion tests as in Example 1. Thanks to the local element formation (aluminum layer functions as a "sacrificial anode”), the base material was largely protected, while the aluminum layer on the flanks of the scratch was only slightly degraded.
  • the protective layer according to the invention can be expected to have a long service life under practical conditions of use.
  • a compressor blade was provided with a protective layer.
  • the material of the blade consisted of a martensitic-austenitic two-phase steel with a low austenite content and was available in a tempered condition.
  • the aluminum alloy was sprayed on using an industrial robot. 3 spray coats were carried out. The thickness of the applied layer averaged 90 to 100 ⁇ m. A plastic layer of approx. 10 to 15 ⁇ m thickness was additionally applied to this metal protective layer using a conventional paint spraying process. The coated blade was subjected to the same corrosion test as in Example 1. No attack was then found.
  • a used compressor blade with wing profile was provided with a protective layer.
  • the blade was coated using customary methods and showed considerable operational damage in the form of pitting corrosion, which in some cases also extended to the base material.
  • This used shovel was first degreased, ground and sandblasted to remove the damage. Then the surface zone of the base material was compacted by shot peening.
  • the metal layer was sprayed on by hand using the high-speed flame spraying process.
  • the thickness of the protective layer fluctuated between 25 and 45 ⁇ m.
  • the metallographic tests after the corrosion test indicated above showed an unchanged, unaffected surface zone.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiments.
  • the method for increasing the corrosion and erosion resistance of a blade of a rotating thermal machine which essentially consists of a ferritic and / or ferritic-martensitic base material, is carried out by applying a firmly adhering surface protective layer by a Protective layer consisting of 6 to 15 wt .-% Si, remainder Al is sprayed onto the surface of the base material by the high-speed method with a particle speed of at least 300 m / s.
  • the base material preferably consists of a chromium-containing steel with 12 to 13% by weight of Cr and further additives.
  • the protective layer advantageously contains 10 to 12% by weight of Si, the rest of Al.
  • a cover layer made of a heat-resistant plastic is preferably additionally applied to said protective layer.

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Abstract

Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosionswiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine, welche vorwiegend aus einem ferritischen und/oder ferritisch-martensitischen Grundmaterial besteht, indem eine feste haftende Oberflächenschutzschicht bestehend aus 6 bis 15 Gew.-% Si, Rest Al nach dem Hochgeschwindigkeitsverfahren mit einer Partikelgeschwindigkeit von mindestens 300 m/s auf die Oberfläche des Grundmaterials aufgespritzt wird.

Description

    Technisches Gebiet
  • Schaufeln für rotierende thermische Maschinen wie Dampf­turbinen, Gasturbinen, Turbokompressoren etc. und deren wirksamer Schutz gegen betriebliche Angriffe wie Oxyda­tion, Korrosion, Verschleiss und Beschädigung.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung des Widerstandes gegen Korrosion und Erosion von Schaufeln rotierender thermischer Maschinen durch Weiterentwicklung der Verfahren zum Aufbringen von geeigneten Schutzschichten.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Er­höhung des Korrosions- und Erosionswiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine, die im wesentlichen aus einem ferritischen und/oder ferritisch­martensitischen Grundmaterial besteht, durch Aufbringen einer fest haftenden Oberflächenschutzschicht.
    • Stand der Technik
  • Um den zahlreichen Beanspruchungen Genüge leisten zu kön­nen, werden die Schaufeln rotierender thermischer Maschi­nen vielfach mit Schutzschichten versehen. Davon wird sowohl bei Dampf- und Gasturbinenschaufeln wie bei Kom­pressorschaufeln Gebrauch gemacht. Es gilt vor allem, den Widerstand gegen Korrosion und oxydierenden Angriff sowie gegen Erosion und Abnutzung (Verschleiss) zu erhöhen. Unter den verwendeten Stoffen für Schutzschichten nehmen die oxydische Deckschichten bildenden Element Cr, Al, Si eine Sonderstellung ein. Schichten, die einen hohen Al-­Gehalt aufweisen, sind unter anderem als Füllmaterial für karbidhaltige Ueberzüge (Cr₂C₃; WC) im Triebswerkbau ver­wendet worden.
  • Zum Stand der Technik werden folgende Druckschriften angegeben:
    - F.N. Davis, C.E. Grinnell, "Engine Experience of Turbine Rotor Blade Materials and Coatings", The American Society of Mechanical Engineers, 345 E. 47 ST. New York, N.Y. 10017, 82-GT-244
    - SermeTel Technische Information: "SermaLoy J-Prozess STS", SermeTel GmbH, Weilenburgstrasse 49, D-5628 Heiligenhaus, BRD
    - Mark F. Mosser and Bruce G. McMordie, "Evaluation of Aluminium/Ceramic Coating on Fasteners to Eliminate Galvanic Corrosion", Reprinted from SP-649-Corro­sion: Coatings and Steels, International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, February 24-28, 1986, ISSN 0148-7191, Copyright 1986 Society of Au­tomotive Engineers, Inc.
    - Thomas F. Lewis III, "Gator-Gard, The Process, Coatings, and Turbomachinery Applications", Pre­sented at the International Gas Turbine Conference and Exhibit, Düsseldorf, West Germany - June 8-12, 1986, The American Society of Mechanical Engineers, 345 E. 47 St., New York, N.Y. 10017, 86-GT-306
    - H.J. Kolkman, "New Erosion Resistant Compressor Coatings", Presented at the Gas Turbine and Aeroengine Congress, Amsterdam, The Netherlands - June 6-9, 1988, The American Society of Mechanical Engineers, 345 E. 47. St., New York, N.Y. 10017, 88-­GT-186.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- (Cl- und SO₄-Ionen) und Ero­sionswiderstandes (Partikel- und Tropfenschlagerosion) einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine bei Anwesenheit von H₂O-Dampf und vergleichsweise mässigen Temperaturen (450 °C) auzugeben, welches sich besonders für ferritisches und/oder ferritisch-martensitisches Grundmaterial der Schaufel eignet, wobei kostengünstig und ohne grossen Aufwand eine geeignete Oberflächen­schicht erzielt werden soll. Es soll insbesondere das Auftreten von Lochfrass-Korrosion vermieden oder min­ destens hinausgezögert werden, um der Schaufel eine längere Lebensdauer zu gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im eingangs er­wähnten Verfahren eine Schutzschicht bestehend aus 6 bis 15 Gew.-% Si, Rest Al nach dem Hochgeschwindigkeitsver­fahren mit einer Partikelgeschwindigkeit von mindestens 300 m/s auf die Oberfläche des Grundmaterials aufge­spritzt wird.
    • Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungs­beispiele beschrieben:
    • Ausführungsbeispiel 1:
  • Eine Verdichterschaufel für einen Axialkompressor wurde mit einer Schutzschicht versehen. Die Schicht hatte Traflügelprofil, wobei das Schaufelblatt folgende Abmes­sungen aufwies:
    Breite = 80 mm
    Grösste Dicke = 9 mm
    Profilhöhe = 14 mm
    Radiale Länge = 210 mm
  • Der Werkstoff der Schaufel war ein martensitischer Stahl, der im voll vergüteten Gefügezustand vorlag und folgende Zusammensetzung aufwies:
    Cr = 12 Gew.-%
    Mo = 1 Gew.-%
    Ni = 0,5 Gew.-%
    C = 0,25 Gew.-%
    Fe = Rest
  • Die Schaufel wurde zunächst in Trichloräthan entfettet und gereinigt, worauf das Blatt und der Uebergang Blass/Fuss sandgestrahlt wurde. Die Beschichtung der Schaufel wurde nach einem Hochgeschwindigkeits-Flamm­spritzverfahren mit einer Partikelgeschwindigkeit von 400 m/s und einer Gasgeschwindigkeit von 1000 m/s mit Stickstoff als Fördergas durchgeführt. Als Beschichtungsmaterial wurde eine Aluminiumlegierung der nachfolgenden Zusammen-setzung verwendet, die in Pulverform vorlag:
    Si = 12,8 Gew.-%
    Mn = 0,22 Gew.-%
    Mg = 0,34 Gew.-%
    Ti = 0,1 Gew.-%
    Al = Rest
  • Gemäss dem hier angewendeten Beschichtungsverfahren mit der Markenbezeichnung "Jet-Kote" wurde das Aluminiumlegie rungspulver mittels Stickstoff in eine mit Propan und Sauerstoff betriebene Brennkammer gefördert. Die verflüssigten Partikel wurden als feine Tropfen unter hohem Ueberdruck auf das Werkstück geschleudert. Dabei stand die Schaufel in einer Vorrichtung, die den Schaufelfuss abdeckte. Die Aufbringung der Schutzschicht erfolgte mit der von Hand geführten Spritzpistole. Die aufgetragene Schutzschicht wurde anhand eines metallographischen Schliffes gemessen und betrug im Mittel 8 bis 15 µm. Auf diese Metall-Schutzschicht wurde nach einem herkömmlichen Lackspritzverfahren ein Kunststoff (im vorliegenden Fall Polytetrafluoräthylen) aufgetragen. Diese glatte Oberflächenschicht hatte eine durchschnittliche Dicke von 6 bis 10 µm und eine Rauheit von ca. 2 µm.
  • Die beschichtete Verdichterschaufel wurde einer Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit unterworfen. Zu diesem Zweck wurde sie in eine Prüflösung getaucht und danach in einem Klimaschrank während 4 h ausgelagert. Dieser Zyklus wurde insgesamt 60 x wiederholt. Die Prüflösung bestand aus einer wässrigen Lösung der folgenden Salze:
    220 g/l (NH₄)₂FeSO₄ . 6H₂O
    50 g/l NaCl
    pH = 3 - 3,5
    Temperatur Klimaschrank = 45 °C
    Luftfeuchtigkeit = 100 %
    Prüfdauer/Zyklus = 4 h
    Zahl der Zyklen = 60
  • Die metallographischen Untersuchungen zeigten, dass nach diesen Korrosionsversuchen weder an den aufgebrachten Schichten noch am Grundmaterial irgendwelche Veränderun­gen festgestellt werden konnten.
    Zum Vergleich wurde eine nach einem herkömmlichen Spritzverfahren mit je einer Aluminiumschicht und einer Kunststoffschicht versehene Verdichterschaufel geprüft. Nach 60 Prüfzylen waren die Schutzschichten weitgehend zerstört und lamellenförmige Schuppen herausgebrochen.
    • Ausführungsbeispiel 2:
  • Eine Verdichterschaufel gleicher Abmessungen und Zusam­mensetzung wurde gemäss Beispiel 1 mit einer Aluminium­legierung und einem Kunststoff beschichtet. Nun wurde auf der beschichteten Schaufel ein der Längsachse paralleler Kratzer von 10 mm Länge und total durchschnittlich 25 µm Tiefe angebracht, dessen Profil also mit seiner Spitze gerade noch das Grundmaterial knapp erfasste. Dann wurde die Schaufel den gleichen Korrosionsprüfungen wie in Beispiel 1 unterworfen. Dank der Lokalelementbildung (Aluminiumschicht funktioniert als "Opferanode") wurde das Grundmaterial weitgehend geschützt, während die Alu­miniumschicht an den Flanken des Kratzers nur geringfügig abgebaut wurde. Durch die Wanderung der Al-Ionen im kor­rosiven Medium als "Elektrolyt" und deren Entladung an der elektropositiven Elektrode (Fe) des Grundmaterials kommt der korrosive Angriff in vielen Fällen zum Still­stand. Durch diese Simulierung der Oberflächenbeschädi­gung durch auftreffende Partikel im Betrieb und deren Verhalten unter korrosiver Atmosphäre wurde bewiesen, dass die erfindungsgemässe Schutzschicht unter prakti­schen Einsatzbedingungen eine lange Lebensdauer zu er­warten lässt.
    • Ausführungsbeispiel 3:
  • Eine Verdichterschaufel wurde mit einer Schutzschicht versehen. Der Tragflügel des Schaufelblattes hatte die nachfolgenden Abmessungen:
    Breite = 100 mm
    Grösste Dicke = 10,5 mm
    Profilhöhe = 18 mm
    Radiale Länge = 265 mm
  • Der Werkstoff der Schaufel bestand aus einem martensi­tisch-austenitischen Zweiphasenstahl mit geringem Austenitanteil und lag im vergüteten Zustand vor. Die Zusammensetzung war die folgende:
    CR = 15,5 Gew.-%
    Mo = 1,28 Gew.-%
    Ni = 5,4 Gew.-%
    C = 0,2 Gew.-%
    Fe = Rest
  • Nach dem üblichen Entfetten, Reinigen und Sandstrahlen wurde das Schaufelblatt zusätzlich gezielt kugelge­strahlt. Durch diese Oberflächenbehandlung wurde die Randzone des Grundmaterials kaltverformt und verdichtet, so dass sie Druckeigenspannungen aufwies. Damit wurde er­reicht, dass die Wechselfestigkeit (Ermüdungsfestigkeit) durch Abbau der Spannungen auf der Zugseite im Betrieb erhöht wurde. Für die Beschichtung der Schaufel nach dem Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren mit einer Par­tikelgeschwindigkeit von 450 m/s und einer Gas­geschwindigkeit von 1200 m/s mit Stickstoff als Förder­mittel wurde eine Aluminiumlegierung der nachfolgenden Zusammensetzung verwendet:
    Si = 10,65 Gew.-%
    Mn = 0,37 Gew.-%
    Mg = 0,1 Gew.-%
    Al = Rest
  • Das Aufspritzen der Aluminiumlegierung erfolgte mit einem Industrieroboter. Es wurden 3 Spritzgänge durchgeführt. Die Dicke der aufgetragenen Schicht betrug im Durchschnitt 90 bis 100 µm. Auf diese Metall-­Schutzschicht wurde zusätzlich eine Kunststoffschicht von ca. 10 bis 15 µm Dicke nach einem üblichen Lackspritzver­fahren aufgetragen.
    Die beschichtete Schaufel wurde der gleichen Prüfung auf Korrosion unterzogen wie in Beispiel 1. Es konnte danach keinerlei Angriff festgestellt werden.
    • Ausführungsbeispiel 4:
  • Eine gebrauchte Verdichterschaufel mit Tragflügelprofil wurde mit einer Schutzschicht versehen. Das Schaufelblatt hatte die nachfolgenden Abmessungen:
    Breite = 63 mm
    Grösste Dicke = 8 mm
    Profilhöhe = 12 mm
    Radiale Länge = 140 mm
  • Das Grundmaterial der Schaufel war ein martensitischer Stahl im hochfest vergüteten Gefügezustand, dessen Zusam­mensetzung nachstehend wiedergegeben ist:
    Cr = 11,73 Gew.-%
    Mo = 0,8 Gew.-%
    V = 0,1 Gew.-%
    C = 0,22 Gew.-%
    Fe = Rest
  • Im vorliegenden Fall handelte es sich um eine nach üblichen Verfahren beschichtete Schaufel, welche be­trächtliche Betriebsschäden in Form von Lochfrass-Korro­sion, die sich teilweise auch auf das Grundmaterial er­streckte, aufwies. Diese gebrauchte Schaufel wurde zunächst entfettet, überschliffen und sandgestrahlt, um die Schäden zu beseitigen. Dann wurde die Oberflächenzone des Grundmaterials durch Kugelstrahlen verdichtet. Die Beschichtung erfolgte mit einer Aluminiumlegierung fol­gender Zusammensetzung:
    Si = 6,84 Gew.-%
    Mn = 0,3 Gew.-%
    Mg = 0,36 Gew.-%
    Ti = 0,1 Gew.-%
    Al = Rest
  • Das Aufspritzen der Metallschicht erfolgte von Hand nach dem Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren. Die Dicke der Schutzschicht schwankte zwischen 25 und 45 µm. Die metallographischen Prüfungen nach dem oben angegebenen Korrosionsversuch ergaben eine unveränderte, nicht ange­griffene Oberflächenzone.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Das Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosion­swiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermi­schen Maschine, die im wesentlichen aus einem ferriti­schen und/oder ferritisch-martensitischen Grundmaterial besteht, wird durch Aufbringen einer fest haftenden Ober­flächenschutzschicht durchgeführt, indem eine Schutzschicht bestehend aus 6 bis 15 Gew.-% Si, Rest Al nach dem Hochgeschwindigkeitsverfahren mit einer Par­tikelgeschwindigkeit von mindestens 300 m/s auf die Ober­fläche des Grundmaterials aufgespritzt wird. Vorzugsweise besteht das Grundmaterial aus einem chromhaltigen Stahl mit 12 bis 13 Gew.-% Cr und weiteren Zusätzen. Die Schutzschicht enthält in vorteilhafter Weise 10 bis 12 Gew.-% Si, Rest Al. Auf die besagte Schutzschicht wird zur Verfeinerung der Oberfläche vorzugsweise zusätzlich eine Deckschicht aus einem wärmebständigen Kunststoff aufgetragen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosions­widerstandes einer Schaufel einer rotierenden ther­mischen Maschine, die im wesentlichen aus einem fer­ritischen und/oder ferritisch-martensitischen Grund­material besteht, durch Aufbringen einer fest haf­tenden Oberflächenschutzschicht, dadurch gekenn­zeichnet, dass eine Schutzschicht bestehend aus 6 bis 15 Gew.-% Si, Rest Al nach dem Hochgeschwindigkeitsverfahren mit einer Par­tikelgeschwindigkeit von mindestens 300 m/s auf die Oberfläche des Grundmaterials aufgespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundmaterial aus einem chromhaltigen Stahl mit 12 bis 13 Gew.-% Cr und weiteren Zusätzen besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht 10 bis 12 Gew.-% Si, Rest Al enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Schutzschicht zusätzlich eine Deckschicht aus einem wärmebeständigen Kunststoff aufgetragen wird.
5. Schutzschicht mit erhöhtem Korrosions- und Erosions­widerstand für eine Schaufel einer rotierenden ther­mischen Maschine, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1.
EP89123291A 1989-01-26 1989-12-15 Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosionswiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine und nach diesem Verfahren hergestellte Schaufel Expired - Lifetime EP0379699B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH252/89 1989-01-26
CH252/89A CH678067A5 (de) 1989-01-26 1989-01-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0379699A1 true EP0379699A1 (de) 1990-08-01
EP0379699B1 EP0379699B1 (de) 1993-10-06

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP89123291A Expired - Lifetime EP0379699B1 (de) 1989-01-26 1989-12-15 Verfahren zur Erhöhung des Korrosions- und Erosionswiderstandes einer Schaufel einer rotierenden thermischen Maschine und nach diesem Verfahren hergestellte Schaufel

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5120613A (de)
EP (1) EP0379699B1 (de)
JP (1) JP2895135B2 (de)
CH (1) CH678067A5 (de)
DE (1) DE58905843D1 (de)

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