Покрытие (варианты), деталь газотурбинного двигателя и способ защиты детали от повреждений, связанных с воздействием песка - RU2007102233A

Реферат

1. Деталь газотурбинного двигателя, состоящая из основы и покрытия, отличающаяся тем, что она содержит термобарьерное покрытие, состоящее из нанесенных на основу чередующихся слоев окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, и стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала.

2. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что стойкий к воздействию расплавленных силикатов материал содержит по меньшей мере одну из окисей, выбранных из группы, состоящей из окисей лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, туллия, иттербия, лютеция, скандия, индия, циркония, гафния и титана.

3. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что стойкий к воздействию расплавленных силикатов материал состоит из окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния.

4. Деталь по п.3, отличающаяся тем, что в окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния, окись гадолиния составляет от 25 до 99,9% по массе, а окись циркония составляет остальное.

5. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что слой стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала имеет толщину от 0,0127 до 0,127 мм (0,5-50 мил).

6. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, содержит от 4,0 до 25% по массе окиси иттрия, а окись циркония составляет остальное.

7. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, содержит от 6,0 до 9,0% по массе окиси иттрия, а окись циркония составляет остальное.

8. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что каждый слой окиси циркония, стабилизированный окисью иттрия, имеет толщину от 0,0254 до 1,27 мм (1,0-50 мил).

9. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что основа изготовлена из материала, выбранного из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе молибдена.

10. Деталь по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно имеет металлическое связующее покрытие, расположенное между основой и термобарьерным покрытием.

11. Термобарьерное покрытие, характеризующееся тем, что оно состоит из первого слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия; первого слоя стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала, нанесенного поверх указанного первого слоя, состоящего из окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия; второго слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, нанесенного поверх указанного первого слоя, состоящего из стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала, и второго слоя стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала, нанесенного поверх указанного второго слоя, состоящего из окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия.

12. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный слой окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, и по меньшей мере один дополнительный слой из стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала.

13. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что стойкий к воздействию расплавленных силикатов материал содержит по меньшей мере одну окись, выбранную из группы, содержащей окиси лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, туллия, иттербия, лютеция, скандия, индия, циркония, гафния и титана.

14. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что стойкий к воздействию расплавленных силикатов материал состоит из окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния.

15. Покрытие по п.14, отличающееся тем, что в окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния, окись гадолиния составляет от 25 до 99,9% по массе, а окись циркония составляет остальное.

16. Покрытие по п.14, отличающееся тем, что в окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния, окись гадолиния составляет от 40 до 70% по массе, а окись циркония составляет остальное.

17. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что каждый слой стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала имеет толщину от 0,0127 до 0,127 мм (0,5 - 50 мил).

18. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что по меньшей мере один слой окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, содержит от 4,0 до 25% по массе окиси иттрия, а окись циркония составляет остальное.

19. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что по крайней мере один слой окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, содержит от 6,0 до 9,0% по массе окиси иттрия, а окись циркония составляет остальное.

20. Покрытие по п.11, отличающееся тем, что каждый слой окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, имеет толщину от 0,0127 до 0,127 мм (0,5-50 мил).

21. Способ защиты детали от повреждений, связанных с воздействием песка, отличающийся тем, что получают основу детали и формируют на ней термобарьерное покрытие нанесением чередующихся слоев окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, и стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение чередующихся слоев включает нанесение слоя стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала, состоящего по меньшей мере из одной окиси элемента, выбранной из группы, состоящей из окисей лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, туллия, иттербия, лютеция, скандия, индия, циркония, гафния и титана.

23. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение чередующихся слоев включает нанесение по меньшей мере одного слоя окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что нанесение окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния, включает нанесение материала, состоящего из 25-99,9% по массе окиси гадолиния и окиси циркония, составляющей остальное.

25. Способ по п.23, отличающийся тем, что нанесение окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния, включает нанесение материала, состоящего из 40-70% по массе окиси гадолиния и окиси циркония, составляющей остальное.

26. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала включает нанесение слоя, имеющего толщину в пределах от 0,0127 до 0,127 мм (0,5 - 50 мил), поверх каждого соответствующего слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия.

27. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала включает нанесение слоя, имеющего толщину от 0,0254 до 1,27 мм (1,0-5,0 мил), поверх каждого соответствующего слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия.

28. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, включает нанесение материала, содержащего от 4,0 до 25% по массе окиси иттрия, а окись циркония составляет остальное.

29. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, включает нанесение материала, содержащего от 6,0 до 9% по массе окиси иттрия, а окись циркония составляет остальное.

30. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, включает нанесение каждого указанного слоя до толщины от 0,0127 до 0,127 мм (0,5-50 мил).

31. Способ по п.21, отличающийся тем, что нанесение слоя окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, включает нанесение каждого указанного слоя до толщины от 0,0254 до 1,27 мм (1,0-50 мил).

32. Способ по п.21, отличающийся тем, что получение основы включает изготовление ее из материала, выбранного из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе молибдена.

33. Способ по п.21, отличающийся тем, что основу помещают в камеру для нанесения покрытий, в которой нагревают до температуры от 926,7 до 1093,3°С (1700-2000°F), поддерживают давления в указанной камере от 0,1 до 1,0 мм рт.ст. (миллиторр) и осуществляют последовательное формирование слоев окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, и слоев стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала.

34. Способ по п.21, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют нанесение металлического связующего слоя между основой и указанным термобарьерным покрытием.

35. Покрытие детали, отличающееся тем, что оно представляет собой чередующиеся слои окиси циркония, стабилизированные окисью иттрия, и слои стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала, при этом каждый слой стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала имеет барьерную фазу, препятствующую проникновению расплавленного силикатного материала и состоящую по меньшей мере из одного вещества, выбранного из группы, включающей оксиапатит и гранат.

36. Покрытие по п.35, отличающееся тем, что стойкий к воздействию расплавленных силикатов материал состоит по меньшей мере из одной окиси, выбранной из группы, состоящей из окисей лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, туллия, иттербия, лютеция, скандия, индия, циркония, гафния и титана.

37. Покрытие по п.35, отличающееся тем, что стойкий к воздействию расплавленных силикатов материал состоит из окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния.