BRIEF SUMMARY OF THE INVENTIONThe present invention provides slurry co การแปล - BRIEF SUMMARY OF THE INVENTIONThe present invention provides slurry co ไทย วิธีการพูด

BRIEF SUMMARY OF THE INVENTIONThe p

BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention provides slurry coating processes for selectively enriching surface regions of metal-based substrates, for example, the under-platform regions of a turbine blade, with chromium.

The process of this invention preferably employs a slurry coating composition containing a metallic powder whose bulk composition contains metallic chromium, optionally metallic aluminum in a lesser amount by weight than chromium, and optionally other constituents. The composition further includes colloidal silica, and may also include one or more additional constituents, though in any event the composition is substantially free of hexavalent chromium and sources thereof.

The slurrying coating process generally entails preparing the slurry coating composition, applying the slurry coating composition to the surface region of the substrate to form a slurry coating on the surface region, and then heat treating the slurry coating to remove any volatile components of the slurry coating composition and thereafter cause diffusion of chromium from the slurry coating composition into the surface region of the substrate to form a chromium-rich diffusion coating.

Notable advantages associated with the slurry coating process of this invention include its effectiveness in chromizing a metal substrate, the ease with which the slurry can be economically prepared, and the ease with which the content of the coating species in the slurry can be readily adjusted to meet the requirements for a particular substrate. Moreover, the slurry coating composition employed by the process of this invention exhibits highly desirable stability characteristics while being free of chromate compounds, including hexavalent chromium, and free of phosphoric acid. Furthermore, the slurry coating composition can be applied by a number of different techniques, and its wetting ability promotes the formation of a relatively uniform coating.

Other objects and advantages of this invention will be better appreciated from the following detailed description.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
FIG. 1 is a perspective view showing a representative example of a high pressure turbine blade.

FIGS. 2 and 3 are scanned images of cross-sections through substrates protected with a chromide diffusion coating deposited in accordance with the present invention.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The slurry coating process of the present invention is adapted to selectively enrich surface regions of substrates with chromium and preferably also aluminum. A particular application is the under-platform regions on turbine blades of gas turbine engines, an example of which is a high pressure turbine blade 10 shown in FIG. 1. The blade 10 generally includes an airfoil 12 against which hot combustion gases are directed during operation of the gas turbine engine, and whose surface is therefore subjected to severe attack by oxidation, corrosion and erosion. For this reason, the airfoil 12 is typically protected from the hostile environment of the turbine section by an environmentally-resistant coating, for example, a diffusion coating such as an aluminide or platinum aluminide coating often deposited by pack cementation or noncontact vapor deposition. The blade 10 is configured to be anchored to a turbine disk (not shown) with a dovetail 14 formed on a root section of the blade 10. A platform 16 separates the airfoil 12 and dovetail 14, such that the root section, its dovetail 14, and the underside of the platform 16 can be are referred to as under-platform regions 18 of the blade 10. Though not directly exposed to the hot gas path of a turbine engine, the under-platform regions 18 are nonetheless susceptible to oxidation and corrosion. Slurry coating compositions and processes of this invention are particularly adapted to selectively form a chromium-containing coating on the surfaces of the under-platform regions 18 of the blade 10 of FIG. 1, as well as surfaces of other components similarly subjected to oxidation and corrosion.

The slurry coating compositions of this invention contain a powder of metallic chromium (i.e., in a zero oxidation state), and preferably also metallic aluminum. The composition preferably contains colloidal silica as the liquid vehicle. The term “colloidal silica” is meant to embrace any dispersion of fine particles of silica in a medium of water or another solvent, with water being preferred such that the slurry composition is a water-based (aqueous) system. Dispersions of colloidal silica are available from various chemical manufacturers in either acidic or basic form. Moreover, various shapes of silica particles can be used, e.g., spherical, hollow, porous, rod, plate, flake, or fibrous, as well as amorphous silica powder. Spherical silica particles are generally preferred. The particles may have an average particle size in a range of about 10 nanometers to about 100 nanometers. Nonlimiting examples of references which describe colloidal silica include U.S. Pat. Nos. 4,027,073 and 5,318,850, which are incorporated herein by reference. Commercial examples of colloidal silica are available under the names Ludox® and Remasol® from REMET Corporation, of Utica, N.Y., USA.

The amount of colloidal silica present in the composition will depend on various factors, for example, the amount of metallic powder used and the presence (and amount) of any other constituents in the slurry, for example, an organic stabilizer as discussed below. Colloidal silica appears to function primarily as a very effective binder in the slurry composition. Processing conditions are also a consideration, for example, how the slurry is formed and applied to the under-platform regions 18. The colloidal silica may be present at a level in the range of about 1% to about 25% by weight, based on silica solids as a percentage of the entire composition. In especially preferred embodiments, the amount is in the range of about 10% to about 20% by weight.

The metallic powder may constitute, by weight, about 25% to about 80%, more preferably about 30% to about 50%, of the entire slurry composition. The powder particles may be in the form of spherical particles, though other forms are possible as well, such as wire, wire mesh, and those described above for the colloidal silica. The metallic powder can be used in a variety of standard sizes. Preferred sizes for the powder particles will depend on several factors, such as the alloy of the under-platform regions 18, the technique by which the slurry is to be applied to the under-platform regions 18, and the presence and amounts of other potential constituents in the slurry. An example of a suitable average particle size range is about 0.5 to about 200 micrometers. In some preferred embodiments, the powder particles have an average particle size in the range of about 1 to about 50 micrometers, with a particularly preferred range being about 1 to about 20 micrometers. The powder particles can be produced by various processes, including gas atomization processes, rotating electrode techniques, etc.

In the illustrated example, the metallic powder serves as the source for the corrosion-resistant species, chromium and optionally aluminum, desired for the under-platform regions 18 of the blade 10. As such, the metallic powder contains particles of at least chromium, and optionally particles of both chromium and aluminum or additional and separate particles of aluminum, such that the bulk composition of the metallic powder contains less aluminum by weight than chromium. The powder may also contain other elements capable of imparting desired characteristics to the under-platform regions 18, e.g., enhanced oxidation resistance, phase stability, environmental resistance, and sulfidation resistance. For example, the powder may contain one or more platinum group metals (platinum, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, and iridium), and/or one or more rare earth metals (lanthanides) such as lanthanum, cerium, and erbium. Elements which are chemically-similar to the lanthanides could also be included, such as scandium and yttrium. In some instances, it may also be desirable to include one or more of iron, cobalt, and silicon. Moreover, those skilled in the art understand that the powder may also contain various other elements and other materials at impurity levels, e.g., less than about 1% by weight. Techniques for preparing powders formed from any combination of the optional elements described above are also well known in the art and available from a number of commercial sources, and therefore will not be discussed in any detail here.

Suitable and preferred compositions for the chromium-based powder and its amount in the slurry composition will depend in large part on the amount of chromium desired for the under-platform regions 18. In general, suitable amounts of chromium and optionally aluminum in the slurry composition should exceed their respective amounts in the substrate to be protected. The chromium content of the slurry composition is also preferably sufficient to compensate for any projected loss of chromium from the under-platform regions 18 under expected operating conditions, such as temperatures, temperature/time schedules and cycles, and environmental conditions. Preferred coatings produced by this invention on nickel-base superalloy substrates contain at least 15 to less than 60 weight percent chromium, and preferably about 25 to about 30 weight percent chromium, and further contain aluminum in an amount below that at which a continuous beta intermetallic (NiAl) phase will form (for example, less than 18 weight percent aluminum, though this value will depend on the coating composition, including the amount of chromium), with the balance of the coating being nickel and other constituents present in the substrate. More generally, suitable powder materials contain more chromium than aluminum by weight, and
0/5000
จาก: -
เป็น: -
ผลลัพธ์ (ไทย) 1: [สำเนา]
คัดลอก!
สรุปโดยย่อของการประดิษฐ์การประดิษฐ์ที่มีทางน้ำกระบวนการเคลือบสำหรับเลือกค่าพื้นที่ผิวของโลหะตามพื้นผิว เช่น ภูมิภาคน้อยแพลตฟอร์มของใบกังหัน กับโครเมียมกระบวนการของสิ่งประดิษฐ์ควรใช้วัตถุผสมเคลือบสารละลายที่ประกอบด้วยผงโลหะเป็นส่วนประกอบจำนวนมากที่ประกอบด้วยโลหะโครเมียม อลูมิเนียมหรือโลหะในจำนวนน้อยกว่า โดยน้ำหนักกว่าโครเมียม และทางเลือกอื่น ๆ constituents องค์ประกอบเพิ่มเติมมีซิลิก้า colloidal และอาจยังมี น้อยเติม constituents แต่อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบไม่มาก hexavalent โครเมียมและแหล่งดังกล่าวกระบวนการเคลือบ slurrying โดยทั่วไปมีการเตรียมองค์ประกอบเคลือบ สารละลายใช้เคลือบองค์ประกอบสารละลายเพื่อให้พื้นผิวของพื้นผิวแบบเคลือบสารละลายบนพื้นที่ผิว แล้ว ความร้อนรักษาเคลือบน้ำเอาส่วนประกอบระเหย ขององค์ประกอบสารละลายเคลือบ และหลังจากนั้นทำการแพร่ของโครเมียมจากองค์ประกอบสารละลายเคลือบในภูมิภาคพื้นผิวของพื้นผิวเพื่อเคลือบโครเมียมริชแพร่ประโยชน์สำคัญและเกี่ยวข้องกับกระบวนการเคลือบสารละลายของสิ่งประดิษฐ์นี้มีประสิทธิผลใน chromizing กับพื้นผิวโลหะ ง่ายซึ่งสารละลายสามารถอย่างเตรียม และง่ายซึ่งเนื้อหาของชนิดเคลือบในสารละลายสามารถพร้อมปรับปรุงเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับพื้นผิวเฉพาะ นอกจากนี้ องค์ประกอบของเคลือบสารละลายที่ทำงานตามกระบวนการของสิ่งประดิษฐ์นี้จัดแสดงลักษณะความมั่นคงต้องการอย่างมากก็ฟรีสาร chromate รวม hexavalent โครเมียม และกรดฟอสฟอริกฟรี นอกจากนี้ สามารถใช้องค์ประกอบสารละลายเคลือบ โดยเทคนิคต่าง ๆ และที่เปียกสามารถส่งเสริมการก่อตัวของเคลือบค่อนข้างสม่ำเสมอประโยชน์ของสิ่งประดิษฐ์และวัตถุอื่น ๆ จะดีกว่านิยมจากคำอธิบายรายละเอียดต่อไปนี้คำอธิบายโดยย่อของวาดFIG. 1 เป็นมุมมองมุมมองแสดงตัวอย่างตัวแทนของใบมีดกังหันความดันสูงFIGS. 2 และ 3 เป็นภาพสแกนของ cross-sections ผ่านพื้นผิวที่ป้องกัน ด้วยสารเคลือบผิวแพร่ปลาหมอโครมายด์ฝากตามการประดิษฐ์อยู่อธิบายรายละเอียดของการประดิษฐ์กระบวนการเคลือบสารละลายของสิ่งประดิษฐ์ในปัจจุบันถูกดัดแปลงเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวของพื้นผิวด้วยโครเมียม และเด่นกว่าอลูมิเนียมเลือก แอพพลิเคชันเฉพาะภูมิภาคแพลตฟอร์มน้อยบนใบพัดเครื่องยนต์กังหันก๊าซ ใบมีดกังหันความดันสูง 10 แสดงใน FIG. เป็นตัวอย่างที่ได้ ใบมีด 10 มี airfoil 12 กับก๊าซที่เผาไหม้ร้อนได้โดยตรงในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์กังหันก๊าซ และพื้นผิวเป็นจึงอยู่ภายใต้การโจมตีอย่างรุนแรง โดยการออกซิเดชัน การกัดกร่อน และการกัดเซาะโดยทั่วไป ด้วยเหตุนี้ airfoil 12 ได้รับโดยทั่วไปป้องกันจากสภาพแวดล้อมที่เป็นมิตรของส่วนกังหัน โดยมีสิ่งแวดล้อมทน เคลือบ ตัวอย่าง เคลือบแพร่เช่น aluminide การ หรือเคลือบแพลตินัม aluminide มักจะฝากชุด cementation หรือสะสมไอ noncontact ใบมีด 10 ถูกกำหนดค่าให้สามารถยึดดิสก์กังหัน (ไม่แสดง) กับแบบ dovetail 14 ก่อตั้งขึ้นในส่วนรากของใบมีด 10 แพลตฟอร์ม 16 ลักษณะ airfoil 12 และ 14 แนบชิดกัน ให้ส่วนราก 14 ของ dovetail, underside ของแพลตฟอร์ม 16 ได้อย่างอย่างเป็นแพลตฟอร์มน้อยภูมิภาค 18 ของ 10 แม้ไม่โดยตรงสัมผัสกับเส้นทางของเครื่องยนต์กังหันก๊าซร้อน ภูมิภาคแพลตฟอร์มน้อย 18 ได้กระนั้นไวต่อสนิมและการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์เคลือบสารละลายและกระบวนการของสิ่งประดิษฐ์นี้จะปรับเลือกแบบเคลือบที่ประกอบด้วยโครเมียมบนพื้นผิวของแพลตฟอร์มน้อยภาค 18 ของใบมีด 10 1 FIG. รวมทั้งพื้นผิวของส่วนประกอบอื่น ๆ ในทำนองเดียวกัน อยู่ภายใต้การเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนองค์เคลือบสารละลายของสิ่งประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยผงโลหะโครเมียม (เช่น ในศูนย์ออกซิเดชัน), และเด่นกว่าโลหะอลูมิเนียม องค์ประกอบควรประกอบด้วยซิลิก้า colloidal เป็นรถของเหลว คำว่า "ซิลิก้า colloidal" ตั้งใจสวมกอดการกระจายตัวของละอองของซิลิก้าในกลางน้ำหรือตัวทำละลายอื่น น้ำที่ถูกต้องให้ส่วนประกอบของสารละลายเป็นน้ำระบบ (อควี) Dispersions ของซิลิก้า colloidal จะพร้อมใช้งานจากผู้ผลิตสารเคมีต่าง ๆ ในฟอร์มเปรี้ยว หรือพื้นฐาน นอกจากนี้ รูปทรงต่าง ๆ ของอนุภาคซิลิกาใช้ เช่น ทรงกลม กลวง porous ร็อด จาน เกล็ด หรือผงซิลิกาเยื่อ เป็นไปได้ อนุภาคซิลิกาทรงกลมเป็นที่ต้องการโดยทั่วไป อนุภาคได้มีขนาดอนุภาคเฉลี่ยในช่วง nanometers ประมาณ 10 ถึง 100 nanometers Nonlimiting ตัวอย่างของการอ้างอิงซึ่งอธิบาย colloidal นส่วนรวม Pat สหรัฐอเมริกา ชุด 4,027,073 และ 5,318,850 ซึ่งรวมนี้ โดยอ้างอิง ตัวอย่างธุรกิจของซิลิก้า colloidal มีภายใต้ชื่อ Ludox ®และ Remasol ®จาก บริษัท REMET ของ Utica, N.Y. สหรัฐอเมริกาจำนวนอยู่ในองค์ประกอบซิลิกา colloidal จะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น จำนวนของโลหะผงที่ใช้ และสถานะ (และเงิน) ของ constituents อื่น ๆ ในสารละลาย เช่น โคลงเป็นอินทรีย์เป็นอธิบายไว้ด้านล่าง ซิลิก้า colloidal เพื่อ ใช้เป็นสารยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพมากในสารละลายส่วนประกอบหลักแล้ว ยังมีกระบวนพิจารณา ตัวอย่าง วิธีสารละลายเกิดขึ้น และใช้พื้นที่เวทีน้อย 18 ซิลิก้า colloidal ได้อยู่ในระดับในช่วงประมาณ 1% ประมาณ 25% โดยน้ำหนัก ขึ้นอยู่กับของแข็งซิลิก้าเป็นเปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบทั้งหมด ในที่ต้องการโดยเฉพาะอย่างยิ่ง embodiments เงินอยู่ในช่วงประมาณ 10% ประมาณ 20% โดยน้ำหนักผงโลหะอาจเป็น โดยน้ำหนัก ประมาณ 25% ประมาณ 80% เพิ่มเติมควรประมาณ 30% เป็นประมาณ 50% ของส่วนประกอบของสารละลายทั้งหมด อนุภาคผงอาจอยู่ในรูปของอนุภาคทรงกลม แม้ว่ารูปแบบอื่น ๆ ได้เช่น เช่นลวด ลวดตาข่าย และที่อธิบายไว้ข้างต้นสำหรับซิลิกา colloidal สามารถใช้ผงโลหะหลายขนาดมาตรฐาน ขนาดอนุภาคผงที่ต้องจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่นนากภูมิภาคแพลตฟอร์มน้อย 18 เทคนิคซึ่งสารละลายได้จะใช้แพลตฟอร์มน้อยภูมิภาค 18 สถานะ และจำนวน constituents อื่น ๆ อาจเกิดขึ้นในสารละลาย ตัวอย่างของช่วงขนาดอนุภาคเหมาะสมเฉลี่ยกำลัง 0.5 ไปประมาณ 200 คัลไมโครมิเตอร์แบบ ในบางโรงแรม embodiments อนุภาคผงมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยที่ในช่วงประมาณ 1 ประมาณ 50 คัลไมโครมิเตอร์แบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องอยู่ในช่วงกำลังประมาณ 1 ประมาณ 20 คัลไมโครมิเตอร์แบบ อนุภาคผงสามารถผลิตได้ ด้วยกระบวนการต่าง ๆ รวมถึงกระบวนการแยกเป็นอะตอมก๊าซ การหมุนเทคนิคอิเล็กโทรด ฯลฯตัวอย่างคู่มือ ผงโลหะทำหน้าที่เป็นต้นพันธุ์ต่อการกัดกร่อน โครเมียม และหรือ อลูมิเนียม ต้องการสำหรับแพลตฟอร์มน้อยภูมิภาค 18 ของ 10 เช่น ผงโลหะประกอบด้วยอนุภาคของน้อยโครเมียม และอาจจะเพิ่มเติม และการแยกอนุภาคของอลูมิเนียม เช่นว่า จำนวนมากส่วนประกอบของผงโลหะประกอบด้วยอลูมิเนียมน้อยกว่า โดยน้ำหนักกว่าโครเมียมหรืออนุภาคของโครเมียม และอลูมิเนียม ผงอาจประกอบด้วยองค์ประกอบอื่น ๆ สามารถ imparting ลักษณะต้องการแพลตฟอร์มน้อยภูมิภาค 18 เช่น ต้านทานการออกซิเดชันขั้นสูง เสถียรภาพระยะ ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม และความต้านทาน sulfidation ตัวอย่าง ผงอาจประกอบด้วยอย่าง น้อยหนึ่งกลุ่มแพลทินัมโลหะ (แพลตตินั่ม พาลาเดียม รูทีเนียม โรเดียม ออสเมียม และ iridium), หรืออย่าง น้อยหนึ่งธาตุหายากโลหะ (lanthanides) เช่นแลนทานัม ซีเรียม และเออร์เบียม องค์ประกอบที่เป็นสารเคมีคล้ายกับ lanthanides ยังอาจจะรวม สแกนเดียมและอิตเทรียม ในบางกรณี มันอาจจะสมควรรวมเหล็ก โคบอลต์ และซิลิคอน นอกจากนี้ ผู้เชี่ยวชาญในศิลปะเข้าใจว่า ผงอาจประกอบด้วยองค์ประกอบอื่นต่าง ๆ และวัสดุอื่นในระดับมลทิน เช่น น้อยกว่าประมาณ 1% โดยน้ำหนัก เทคนิคการเตรียมผงที่เกิดจากการรวมกันขององค์ประกอบเป็นตัวเลือกที่อธิบายไว้ข้างต้นก็รู้จักกันดีในศิลปะ และมีจากหลายแหล่งพาณิชย์ และดังนั้น จะไม่ได้กล่าวถึงในรายละเอียดต่าง ๆ ได้ที่นี่เหมาะสม และต้องการองค์ผงใช้โครเมียมและจำนวนเงินในส่วนประกอบของสารละลายจะขึ้นอยู่กับส่วนใหญ่ในจำนวนที่ต้องการสำหรับแพลตฟอร์มน้อยภูมิภาค 18 โครเมียม ทั่วไป จำนวนโครเมียมและหรืออลูมิเนียมในองค์ประกอบของสารละลายที่เหมาะสมควรเกินจำนวนผู้เกี่ยวข้องในพื้นผิวจะได้รับการป้องกัน เนื้อหาขององค์ประกอบของสารละลายโครเมียมก็ควรเพียงพอที่จะชดเชยสำหรับการสูญเสียใด ๆ คาดโครเมียมจากภูมิภาคแพลตฟอร์มน้อย 18 คาดเงื่อนไขปฏิบัติ อุณหภูมิ อุณหภูมิ/เวลากำหนดการ และ วงจร และสภาพแวดล้อม ต้องการไม้แปรรูปที่ผลิต โดยสิ่งประดิษฐ์นี้บนพื้นผิว superalloy นิกเกิล-ฐานประกอบด้วยน้อย 15 โครเมียมร้อยละของน้ำหนักน้อยกว่า 60 และควรประมาณ 25-30 ประมาณน้ำหนักโครเมียมร้อยละ และประกอบด้วยอลูมิเนียมในยอดเงินต่ำกว่าที่จะเป็นเฟสต่อเนื่องเบต้า intermetallic (NiAl) เพิ่มเติม (เช่น 18 น้อยกว่าน้ำหนักอลูมิเนียมเปอร์เซ็นต์ แต่ค่านี้จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของเคลือบรวมถึงจำนวนของโครเมียม), ด้วยยอดดุลของการเคลือบ นิกเกิลและอื่น ๆ constituents แสดงกับพื้นผิว เพิ่มเติมโดยทั่วไป วัสดุผงเหมาะประกอบด้วยโครเมียมมากกว่ากว่าอลูมิเนียมตามน้ำหนัก และ
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลลัพธ์ (ไทย) 2:[สำเนา]
คัดลอก!
BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention provides slurry coating processes for selectively enriching surface regions of metal-based substrates, for example, the under-platform regions of a turbine blade, with chromium.

The process of this invention preferably employs a slurry coating composition containing a metallic powder whose bulk composition contains metallic chromium, optionally metallic aluminum in a lesser amount by weight than chromium, and optionally other constituents. The composition further includes colloidal silica, and may also include one or more additional constituents, though in any event the composition is substantially free of hexavalent chromium and sources thereof.

The slurrying coating process generally entails preparing the slurry coating composition, applying the slurry coating composition to the surface region of the substrate to form a slurry coating on the surface region, and then heat treating the slurry coating to remove any volatile components of the slurry coating composition and thereafter cause diffusion of chromium from the slurry coating composition into the surface region of the substrate to form a chromium-rich diffusion coating.

Notable advantages associated with the slurry coating process of this invention include its effectiveness in chromizing a metal substrate, the ease with which the slurry can be economically prepared, and the ease with which the content of the coating species in the slurry can be readily adjusted to meet the requirements for a particular substrate. Moreover, the slurry coating composition employed by the process of this invention exhibits highly desirable stability characteristics while being free of chromate compounds, including hexavalent chromium, and free of phosphoric acid. Furthermore, the slurry coating composition can be applied by a number of different techniques, and its wetting ability promotes the formation of a relatively uniform coating.

Other objects and advantages of this invention will be better appreciated from the following detailed description.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
FIG. 1 is a perspective view showing a representative example of a high pressure turbine blade.

FIGS. 2 and 3 are scanned images of cross-sections through substrates protected with a chromide diffusion coating deposited in accordance with the present invention.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The slurry coating process of the present invention is adapted to selectively enrich surface regions of substrates with chromium and preferably also aluminum. A particular application is the under-platform regions on turbine blades of gas turbine engines, an example of which is a high pressure turbine blade 10 shown in FIG. 1. The blade 10 generally includes an airfoil 12 against which hot combustion gases are directed during operation of the gas turbine engine, and whose surface is therefore subjected to severe attack by oxidation, corrosion and erosion. For this reason, the airfoil 12 is typically protected from the hostile environment of the turbine section by an environmentally-resistant coating, for example, a diffusion coating such as an aluminide or platinum aluminide coating often deposited by pack cementation or noncontact vapor deposition. The blade 10 is configured to be anchored to a turbine disk (not shown) with a dovetail 14 formed on a root section of the blade 10. A platform 16 separates the airfoil 12 and dovetail 14, such that the root section, its dovetail 14, and the underside of the platform 16 can be are referred to as under-platform regions 18 of the blade 10. Though not directly exposed to the hot gas path of a turbine engine, the under-platform regions 18 are nonetheless susceptible to oxidation and corrosion. Slurry coating compositions and processes of this invention are particularly adapted to selectively form a chromium-containing coating on the surfaces of the under-platform regions 18 of the blade 10 of FIG. 1, as well as surfaces of other components similarly subjected to oxidation and corrosion.

The slurry coating compositions of this invention contain a powder of metallic chromium (i.e., in a zero oxidation state), and preferably also metallic aluminum. The composition preferably contains colloidal silica as the liquid vehicle. The term “colloidal silica” is meant to embrace any dispersion of fine particles of silica in a medium of water or another solvent, with water being preferred such that the slurry composition is a water-based (aqueous) system. Dispersions of colloidal silica are available from various chemical manufacturers in either acidic or basic form. Moreover, various shapes of silica particles can be used, e.g., spherical, hollow, porous, rod, plate, flake, or fibrous, as well as amorphous silica powder. Spherical silica particles are generally preferred. The particles may have an average particle size in a range of about 10 nanometers to about 100 nanometers. Nonlimiting examples of references which describe colloidal silica include U.S. Pat. Nos. 4,027,073 and 5,318,850, which are incorporated herein by reference. Commercial examples of colloidal silica are available under the names Ludox® and Remasol® from REMET Corporation, of Utica, N.Y., USA.

The amount of colloidal silica present in the composition will depend on various factors, for example, the amount of metallic powder used and the presence (and amount) of any other constituents in the slurry, for example, an organic stabilizer as discussed below. Colloidal silica appears to function primarily as a very effective binder in the slurry composition. Processing conditions are also a consideration, for example, how the slurry is formed and applied to the under-platform regions 18. The colloidal silica may be present at a level in the range of about 1% to about 25% by weight, based on silica solids as a percentage of the entire composition. In especially preferred embodiments, the amount is in the range of about 10% to about 20% by weight.

The metallic powder may constitute, by weight, about 25% to about 80%, more preferably about 30% to about 50%, of the entire slurry composition. The powder particles may be in the form of spherical particles, though other forms are possible as well, such as wire, wire mesh, and those described above for the colloidal silica. The metallic powder can be used in a variety of standard sizes. Preferred sizes for the powder particles will depend on several factors, such as the alloy of the under-platform regions 18, the technique by which the slurry is to be applied to the under-platform regions 18, and the presence and amounts of other potential constituents in the slurry. An example of a suitable average particle size range is about 0.5 to about 200 micrometers. In some preferred embodiments, the powder particles have an average particle size in the range of about 1 to about 50 micrometers, with a particularly preferred range being about 1 to about 20 micrometers. The powder particles can be produced by various processes, including gas atomization processes, rotating electrode techniques, etc.

In the illustrated example, the metallic powder serves as the source for the corrosion-resistant species, chromium and optionally aluminum, desired for the under-platform regions 18 of the blade 10. As such, the metallic powder contains particles of at least chromium, and optionally particles of both chromium and aluminum or additional and separate particles of aluminum, such that the bulk composition of the metallic powder contains less aluminum by weight than chromium. The powder may also contain other elements capable of imparting desired characteristics to the under-platform regions 18, e.g., enhanced oxidation resistance, phase stability, environmental resistance, and sulfidation resistance. For example, the powder may contain one or more platinum group metals (platinum, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, and iridium), and/or one or more rare earth metals (lanthanides) such as lanthanum, cerium, and erbium. Elements which are chemically-similar to the lanthanides could also be included, such as scandium and yttrium. In some instances, it may also be desirable to include one or more of iron, cobalt, and silicon. Moreover, those skilled in the art understand that the powder may also contain various other elements and other materials at impurity levels, e.g., less than about 1% by weight. Techniques for preparing powders formed from any combination of the optional elements described above are also well known in the art and available from a number of commercial sources, and therefore will not be discussed in any detail here.

Suitable and preferred compositions for the chromium-based powder and its amount in the slurry composition will depend in large part on the amount of chromium desired for the under-platform regions 18. In general, suitable amounts of chromium and optionally aluminum in the slurry composition should exceed their respective amounts in the substrate to be protected. The chromium content of the slurry composition is also preferably sufficient to compensate for any projected loss of chromium from the under-platform regions 18 under expected operating conditions, such as temperatures, temperature/time schedules and cycles, and environmental conditions. Preferred coatings produced by this invention on nickel-base superalloy substrates contain at least 15 to less than 60 weight percent chromium, and preferably about 25 to about 30 weight percent chromium, and further contain aluminum in an amount below that at which a continuous beta intermetallic (NiAl) phase will form (for example, less than 18 weight percent aluminum, though this value will depend on the coating composition, including the amount of chromium), with the balance of the coating being nickel and other constituents present in the substrate. More generally, suitable powder materials contain more chromium than aluminum by weight, and
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลลัพธ์ (ไทย) 3:[สำเนา]
คัดลอก!
สรุปโดยย่อของสิ่งประดิษฐ์
ปัจจุบันการประดิษฐ์ให้เคลือบสารละลายกระบวนการเลือกที่สมบูรณ์ของพื้นผิวพื้นผิวโลหะตามภูมิภาค เช่น ภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาคของใบกังหัน กับโครเมียม

การคิดค้นกระบวนการนี้ควรใช้สารละลายเคลือบซึ่งประกอบด้วยผงโลหะที่มีขนาดใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบโครเมียมโลหะเลือกโลหะอลูมิเนียมในน้อยกว่าปริมาณโดยน้ำหนัก โครเมียม และเลือกองค์ประกอบอื่น ๆ องค์ประกอบเพิ่มเติมประกอบด้วยซิลิกาคอลลอยด์ และยังอาจรวมถึงการหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งองค์ประกอบเพิ่มเติม แต่ในกรณีใด ๆองค์ประกอบเป็นอย่างมากฟรีของเฮกซะวาเลนท์โครเมียมและแหล่ง

"การ slurrying กระบวนการเคลือบโดยทั่วไปใช้เตรียมสารละลายเคลือบซึ่งใช้สารละลายเคลือบองค์ประกอบพื้นผิวเขตของพื้นผิวในรูปแบบสารละลายเคลือบบนพื้นผิวของภูมิภาคและจากนั้นความร้อนรักษา น้ำเคลือบเพื่อลบใด ๆองค์ประกอบที่ระเหยของน้ำเคลือบซึ่งหลังจากนั้น เพราะการแพร่กระจายของโครเมียมจากสารละลายเคลือบซึ่งเป็นเขตของพื้นผิววัสดุแบบโครเมียม รวย

กระจายเคลือบข้อดีเด่นที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเคลือบสารละลายของการประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยประสิทธิภาพใน chromizing พื้นผิวโลหะได้อย่างง่ายดาย ซึ่งสามารถประหยัดค่าเตรียมและง่าย ซึ่งเนื้อหาของผิวเคลือบชนิดในสารละลายสามารถพร้อมปรับเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับการศึกษาโดยเฉพาะ นอกจากนี้การใช้น้ำเคลือบซึ่งโดยกระบวนการของสิ่งประดิษฐ์นี้แสดงลักษณะเสถียรภาพสูงที่พึงประสงค์ในขณะที่ถูกฟรีของสารประกอบโครเมต รวมถึงเฮกซะวาเลนท์โครเมียม และฟรีของกรดฟอสฟอริก นอกจากนี้ น้ำเคลือบซึ่งสามารถใช้โดยจำนวนของเทคนิคที่แตกต่างกันและเปียกสามารถส่งเสริมการก่อตัวของเคลือบค่อนข้างสม่ำเสมอ

และวัตถุอื่น ๆข้อดีของการประดิษฐ์นี้จะดีกว่าการชื่นชมจากต่อไปนี้รายละเอียด

สรุปรายละเอียดของภาพวาด
รูปที่ 1 เป็นมุมมองมุมมองแสดงตัวแทน ตัวอย่างของใบกังหันความดันสูง

ลูกมะเดื่อ .2 และ 3 เป็นภาพสแกนของพื้นผิวและผ่านการป้องกันด้วยการเคลือบ chromide กระจายฝากตามสิ่งประดิษฐ์ในปัจจุบัน

รายละเอียดของการประดิษฐ์
กระบวนการเคลือบสารละลายของการประดิษฐ์ในปัจจุบันถูกดัดแปลงให้เลือกเต็มอิ่มกับพื้นผิวบริเวณพื้นผิวที่มีโครเมียม และกุญแจก็อลูมิเนียมโปรแกรมเฉพาะอยู่ภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาคบนใบพัดของเครื่องยนต์กังหันก๊าซ ตัวอย่างซึ่งเป็นกังหันความดันสูงใบมีด 10 แสดงในรูปที่ 1 ใบมีดโดยทั่วไปรวมถึง 12 กับ 10 แบบ ซึ่งก๊าซร้อนแรงโดยตรงในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์กังหันแก๊สและมีพื้นผิวจึงต้องรุนแรงโจมตีโดยการออกซิเดชันการกัดกร่อนและการกัดเซาะ สำหรับเหตุผลนี้ แบบ 12 เป็นปกติป้องกันจากสภาพแวดล้อมที่เป็นมิตรของกังหันน้ำ โดยเคลือบทนทานต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น กระจายเคลือบเช่น aluminide หรือแพลทินัม aluminide เคลือบมักจะฝากโดยแพ็คถูกต้องหรือ noncontact ไอคำให้การของพยานใบมีด 10 ถูกปรับให้สามารถยึดใบพัดดิสก์ ( ไม่แสดง ) กับประกบ 14 ขึ้นบนราก ส่วนใบที่ 10 แพลตฟอร์มแบบ 12 และ 16 แยก 14 ประกบกัน เช่น ส่วนของรากของมันประกบ 14 และด้านล่างของแพลตฟอร์ม 16 สามารถจะเรียกว่าภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 ใบ 10แม้ว่าจะไม่ได้โดยตรงสัมผัสกับก๊าซร้อนเส้นทางของกังหันเครื่องยนต์ ภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 กระนั้นไวต่อการออกซิเดชันและการกัดกร่อน องค์ประกอบและกระบวนการเคลือบสารละลายของสิ่งประดิษฐ์นี้ถูกดัดแปลงโดยเลือกแบบโครเมียมที่เคลือบบนพื้นผิวของภูมิภาคภายใต้แพลตฟอร์ม 18 ของใบมีด 10 รูปที่ 1เช่นเดียวกับส่วนประกอบอื่น ๆ ในทำนองเดียวกันภายใต้พื้นผิวของการออกซิเดชันและการกัดกร่อน เคลือบ

ความเข้มข้นส่วนประกอบของสิ่งประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยผงโลหะโครเมียม ( เช่นในศูนย์สถานะออกซิเดชัน ) และยิ่งด้วยโลหะอลูมิเนียม องค์ประกอบที่ควรประกอบด้วยซิลิกาคอลลอยด์เป็นยานพาหนะของเหลวคำว่า " ซิลิกาคอลลอยด์ " หมายถึง การยอมรับใด ๆ การกระจายของอนุภาคขนาดเล็กของซิลิกาในกลางน้ำหรือตัวทำละลายอื่น กับน้ำเป็นที่ต้องการเช่นที่ที่มีองค์ประกอบเป็นสูตรน้ำ ( น้ำ ) ระบบ การกระจายของซิลิกาคอลลอยด์มีอยู่จากผู้ผลิตสารเคมีต่างๆทั้งกรดหรือด่างพื้นฐานรูปแบบ นอกจากนี้รูปทรงต่างๆของอนุภาคซิลิกาสามารถใช้ เช่น ทรงกลมกลวงพรุน ร็อด แผ่นเกล็ด หรือเส้นใย รวมทั้งผงซิลิกาอสัณฐาน . อนุภาคซิลิกาทรงกลมโดยทั่วไปที่ต้องการ อนุภาคอาจมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยในช่วง 10 นาโนเมตรประมาณ 100 นาโนเมตร nonlimiting ตัวอย่างอ้างอิงของซิลิกาคอลลอยด์ซึ่งอธิบายรวมถึงสหรัฐ แพท NOSและ 4027073 5318850 ซึ่งจะรวมอยู่ในที่นี้ โดยอ้างอิง ตัวอย่างโฆษณาของซิลิกาคอลลอยด์มีอยู่ภายใต้ชื่อและ ludox ® remasol ®จาก remet Corporation ในยูทิกา , นิวยอร์ก , สหรัฐอเมริกา

ปริมาณซิลิกาคอลลอยด์มีอยู่ในองค์ประกอบ จะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่นปริมาณของผงโลหะที่ใช้และการปรากฏตัว ( และเงิน ) ขององค์ประกอบอื่น ๆในสารละลาย ตัวอย่างเช่น มีอินทรีย์ โคลงที่กล่าวถึงด้านล่าง ซิลิกาคอลลอยด์จะปรากฏฟังก์ชันหลักเป็นวัสดุประสานที่มีประสิทธิภาพมากในสารละลายองค์ประกอบ เงื่อนไขการประมวลผลยังพิจารณา เช่นว่า น้ำมีรูปแบบและการประยุกต์ใช้ภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18ซิลิกาคอลลอยด์ อาจจะอยู่ที่ระดับในช่วงประมาณ 1% ถึงประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก ตามปริมาณซิลิการ้อยละขององค์ประกอบทั้งหมด ใน embodiments โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ต้องการ ยอดเงินในช่วงประมาณ 10% ถึง 20% โดยน้ำหนัก

ผงโลหะ อาจ ประกอบ ด้วย น้ำหนัก ประมาณ 25 % ประมาณ 80 % มากขึ้นกว่าประมาณ 30% ถึง 50%ขององค์ประกอบของสารละลายทั้งหมด ผงอนุภาคอาจอยู่ในรูปของอนุภาคทรงกลม แม้ว่ารูปแบบอื่นได้เช่นกัน เช่น ลวด ลวด ตาข่าย และผู้ที่อธิบายข้างต้นสำหรับซิลิกาคอลลอยด์ ผงโลหะสามารถใช้ในความหลากหลายของขนาดมาตรฐาน ขนาดที่ต้องการสำหรับผงอนุภาคจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่น โลหะผสมของภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 , เทคนิคที่เสีย คือ จะใช้กับภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 และการแสดงตนและปริมาณของส่วนประกอบอื่นที่มีศักยภาพในการผลิต . ตัวอย่างของขนาดอนุภาคในช่วงเฉลี่ยที่เหมาะสม ประมาณ 0.5 ประมาณ 200 ไมโครเมตร ใน embodiments ที่ต้องการ ,ผงอนุภาคมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยอยู่ในช่วง 1 ถึง 50 ไมโครเมตร ในช่วงที่ต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกี่ยวกับ 1 ประมาณ 20 ไมโครเมตร ผงอนุภาคสามารถผลิตโดยกระบวนการต่าง ๆ รวมทั้งกระบวนการแก๊สอะตอมไมเซชัน การหมุนเทคนิคไฟฟ้า ฯลฯ

ในการแสดงตัวอย่างผงโลหะทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของสายพันธุ์ที่ทนต่อการกัดกร่อน โครเมียม และเลือกอลูมิเนียมที่ต้องการสำหรับภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 ใบ 10 เช่น ผงโลหะที่มีอนุภาคของอย่างน้อย โครเมียม และเลือกที่อนุภาคของโครเมียมและอลูมิเนียมหรือเพิ่มเติมและแยกอนุภาคของอลูมิเนียมเช่นว่าองค์ประกอบเป็นกลุ่มของผงโลหะที่มีอลูมิเนียมหนักน้อยกว่าโครเมี่ยม แป้งอาจยังมีองค์ประกอบอื่น ๆที่สามารถให้ลักษณะที่ต้องการภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 เช่นเพิ่มการต้านทาน , ความมั่นคง , ระยะต้านทานสิ่งแวดล้อม และ sulfidation ต้านทาน ตัวอย่างเช่นแป้งอาจประกอบด้วยหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งโลหะกลุ่มแพลทินัม ( Platinum แพลเลเดียม , รูทีเนียมโรเดียมอิริเดียมออสเมียม , และ , ) , และ / หรือมากกว่าหนึ่งโลหะแผ่นดินหายาก ( แลนทาไนด์ ) เช่น แลนทานัม ซีเรียมและเออร์เบียม . ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับ lanthanides สามารถรวมเช่นสแคนเดียมอิตเทรียมและ . ในบางกรณีมันอาจจะพึงปรารถนาที่จะรวมหนึ่งหรือมากกว่าของเหล็กโคบอลต์ และซิลิคอน นอกจากนี้ ผู้ที่มีทักษะในศิลปะเข้าใจว่าแป้งอาจประกอบด้วยหลายองค์ประกอบอื่น ๆและวัสดุอื่น ๆที่ปนเปื้อนระดับ เช่น น้อยกว่า 1% โดยน้ำหนัก เทคนิคการเตรียมผงที่เกิดจากการรวมกันของตัวเลือกองค์ประกอบที่อธิบายข้างต้นใด ๆ นอกจากนี้ยังมีที่รู้จักกันดีในศิลปะ และพร้อมใช้งานจากหมายเลขของแหล่งข้อมูลเชิงพาณิชย์และดังนั้นจะไม่กล่าวถึงในรายละเอียดใด ๆ ที่นี่

เหมาะที่ต้องการ และองค์ประกอบที่ใช้แป้งและปริมาณของโครเมียมในสารละลายส่วนประกอบจะขึ้นอยู่กับส่วนใหญ่เกี่ยวกับปริมาณของโครเมียมที่ต้องการสำหรับภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 โดยทั่วไปปริมาณของโครเมียม และเลือกที่เหมาะสมในการผลิตอลูมิเนียมองค์ประกอบควรเกินจํานวนเงินของตนในพื้นผิวที่จะได้รับความคุ้มครอง เนื้อหาขององค์ประกอบของสารละลายโครเมียมก็ควรเพียงพอเพื่อชดเชยการสูญเสียใด ๆคาดโครเมียมจากภายใต้แพลตฟอร์มภูมิภาค 18 ภายใต้เงื่อนไขที่คาดหวัง เช่น อุณหภูมิอุณหภูมิ เวลา กำหนดการ และวัฏจักร และสภาพสิ่งแวดล้อม ไม้แปรรูป ที่ต้องการผลิต โดยการประดิษฐ์นี้บนนิกเกิลฐาน superalloy พื้นผิวประกอบด้วยอย่างน้อย 15 น้อยกว่า 60 น้ำหนักเปอร์เซ็นต์โครเมียม และกุญแจ 25 ถึง 30 น้ำหนักเปอร์เซ็นต์โครเมียมและมีเพิ่มเติมอลูมิเนียมในยอดเงินที่ด้านล่างที่เป็นเบต้าชนิดต่อเนื่อง ( นีล ) ระยะจะฟอร์ม ( ตัวอย่างเช่น น้อยกว่า 18 น้ำหนักเปอร์เซ็นต์อลูมิเนียม แต่ค่านี้จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบเคลือบรวมทั้งปริมาณของโครเมียม ) ที่มีความสมดุลของผิวเคลือบเป็นนิกเกิลและองค์ประกอบอื่น ๆ อยู่ในพื้นผิว . มากขึ้นโดยทั่วไปวัสดุผงที่เหมาะสมประกอบด้วยโครเมียมมากกว่าอลูมิเนียมโดยน้ำหนัก และ
การแปล กรุณารอสักครู่..
 
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.

Copyright ©2025 I Love Translation. All reserved.

E-mail: