具有抗氧化性和抗疲劳性的金属涂料
专利汇可以提供具有抗氧化性和抗疲劳性的金属涂料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种沉积在 汽轮机 组件上的金属涂料。该金属涂料含有：至多18wt％的钴；3.0～18wt％的铬；5.0～15wt％的 铝 ；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％的 硅 ；3.0－10wt％的钽；至多9.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至多10wt％的钼和余量的镍。，下面是具有抗氧化性和抗疲劳性的金属涂料专利的具体信息内容。
1、一种具有抗氧化性和抗疲劳性的金属涂料，它含有：至多18wt％的 钴；3.0～18wt％的铬；5.0～15wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪； 至多0.3wt％的硅；3.0～10wt％的钽；至多9.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至 多10wt％的钼和余量的镍。
2、如权利要求1所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在3.0～ 16.0wt％之间。
3、如权利要求1所述的金属涂料，其中所述的钴的含量少于15wt％； 所述铬的含量为5.0～18wt％；所述铝的含量为5.0～12wt％；所述钨的含量少 于5.0wt％。
4、如权利要求1所述的金属涂料，其中所述的钴的含量为2.0～18 wt％；所述铬的含量为3.0～10wt％；所述铝的含量为5.5～15wt％；所述铼的 含量为1.0～5.0wt％；所述钼的含量为0.2～4.0wt％。
5、如权利要求1所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在4.0～ 16wt％之间。
6、一种金属涂料，其组成基本上由：至多15wt％的钴；5.0～18wt％ 的铬；5.0～12wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.06wt％的铪；至多0.3wt％ 的硅；3.0～10wt％的钽；至多5.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至多10wt％ 的钼和余量的镍组成。
7、如权利要求6所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在3.0～ 12wt％之间。
8、如权利要求6所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在5.0～ 9.0wt％之间。
9、如权利要求6所述的金属涂料，其中所述的钴的含量少于2.0wt％； 所述铬的含量为10～15wt％；所述铝的含量为6.0～10wt％；所述钇的含量为 0.2～0.7wt％；所述铪的含量为0.2～0.6wt％；所述硅的含量至多为0.1wt％； 所述钽的含量为5.0～7.0wt％。
10、如权利要求6所述的金属涂料，其中所述的铬的含量为12.5wt％； 铝的含量为8.0wt％。
11、如权利要求9所述的金属涂料，其中所述的钇的含量为0.4～0.7 wt％；所述铪的含量为0.4wt％。
12、如权利要求6所述的金属涂料，其中所述的铼的含量为1.0～3.5 wt％，优选为2.0wt％。
13、如权利要求6所述的金属涂料，其中所述的钼的含量至多为4.0 wt％。
14、一种金属涂料，其基本由：至多2.0wt％的钴；10～15wt％的铬；6.0～ 10wt％的铝；0.2～0.7wt％的钇；0.2～0.6wt％的铪；0.001～0.1wt％的硅；5.0～ 7.0wt％的钽；1.0～4.0wt％的钨；1.0～3.5wt％的铼；至多4.0wt％的钼和余量 的镍组成。
15、如权利要求14所述的金属涂料，其中所述的钨和钽的总含量在5.0～ 9.0wt％之间。
16、一种金属涂料，其由：12.5wt％的铬；8.0wt％的铝；0.4～0.7wt％ 的钇；0.4wt％的铪；6.0wt％的钽；2.0wt％的钨；2.0wt％的铼和余量的镍组成。
17、一种金属涂料，其基本上由：2.0～18wt％的钴；3.0～10wt％的铬； 5.5～15wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％的硅； 3.0～10wt％的钽；1.0～9.0wt％的钨；1.0～5.0wt％的铼；0.2～4.0wt％的钼和 余量的镍组成。
18、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在4.0～ 16wt％之间。
19、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在7.0～ 12wt％之间。
20、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量为11 wt％。
21、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钴的含量为8.0～12 wt％；所述铬的含量为4.0～6.5wt％；所述铝的含量为7.5～12.5wt％；所述钇 的含量为0.2～0.7wt％；所述铪的含量为0.2～0.6wt％；所述硅的含量至多为 0.1wt％；所述钽的含量为5.0～7.0wt％。
22、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钴的含量为10.5wt％； 铬的含量为5.0wt％所述铝的含量为9.0wt％；所述钇的含量为0.4～0.7wt％； 所述铪的含量为0.4wt％；所述钽的含量为6.0wt％。
23、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钨的含量为4.2～5.8 wt％；所述铼的含量为2.3～3.7wt％；所述钼的含量为1.4～2.0wt％。
24、如权利要求17所述的金属涂料，其中所述的钨的含量为5.0wt％； 所述铼的含量为3.0wt％；所述钼的含量为1.7wt％。
25、一种金属涂料，其组成基本上由：8.0～12wt％的钴；4.0～6.5wt％ 的铬；7.5～12.5wt％的铝；0.2～0.7wt％的钇；0.2～0.6wt％的铪；至多0.3wt％ 的硅；5.0～7.0wt％的钽；4.2～5.8wt％的钨；2.3～3.7wt％的铼；1.4～2.0wt％ 的钼和余量的镍组成。
26、如权利要求25所述的金属涂料，其中所述的钽和钨的总含量在7.0～ 12wt％之间。
27、一种金属涂料，其由：10.5wt％的钴；5.0wt％的铬；9.0wt％的铝； 0.4～0.7wt％的钇；0.4wt％的铪；0.1wt％的硅；6.0wt％的钽；5.0wt％的钨；3.0 wt％的铼；1.7wt％的钼和余量的镍组成。
28、一种在基底上沉积覆盖涂层的方法，它包括：
提供由至少一种镍基、钴基和铁基的金属材料形成的基底材料；并
在所述基底上沉积涂料，该涂料基本由：至多18wt％的钴；3.0～18wt％ 的铬；5.0～15wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％ 的硅；3.0～10wt％的钽；至多9.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至多10wt％ 的钼和余量的镍组成。
29、如权利要求28所述的沉积覆盖涂层的方法，其中所述的沉积步骤 采用阴极电弧法或低压等离子喷涂法进行。
30、如权利要求28所述的方法，其中所述的沉积步骤包括：沉积基本 上由以下成分组成的涂料组合物：至多15wt％的钴；5.0～18wt％的铬；5.0～ 12wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％的硅；3.0～10wt％ 的钽；至多5.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至多10wt％的钼和余量的镍。
31、如权利要求28所述的方法，其中所述的沉积步骤包括：沉积基本 上由以下成分组成的涂料组合物：至多2.0wt％的钴；10～15wt％的铬；6.0～ 10wt％的铝；0.2～0.7wt％的钇；0.2～0.6wt％的铪；至多0.1wt％的硅；5.0～7.0wt％ 的钽；1.0～4.0wt％的钨；1.0～3.5wt％的铼；至多4.0wt％的钼和余量的镍。
32、如权利要求28所述的方法，其中所述的沉积步骤包括：沉积基本 上由以下成分组成的涂料组合物：2.0～18wt％的钴；3.0～10wt％的铬；5.5～ 15wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％的硅；3.0～10wt％ 的钽；1.0～9.0wt％的钨；1.0～5.0wt％的铼；0.2～4.0wt％的钼和余量的镍。
33、如权利要求28所述的方法，其中所述的沉积步骤包括：沉积基本 上由以下成分组成的涂料组合物：8.0～12wt％的钴；4.0～6.5wt％的铬；7.5～ 12.5wt％的铝；0.2～0.7wt％的钇；0.2～0.6wt％的铪；至多0.3wt％的硅；5.0～ 7.0wt％的钽；4.2～5.8wt％的钨；2.3～3.7wt％的铼；1.4～2.0wt％的钼和余量的 镍。
技术领域
本发明涉及一种保护高温燃气轮机组件的抗氧化和抗疲劳金属涂料。
背景技术
发明内容
本发明的另一目的在于提供一种涂料组合物，它能减少涂料与普通轮机合 金之间的热膨胀失调。
以上所述的两个目的通过本发明的涂料都将实现。
本发明提供的金属涂料含有：至多18wt％的钴；3.0～18wt％的铬；5.0～ 15wt％的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％的硅；3.0～10wt％ 的钽；至多9.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至多10wt％的钼和余量的镍。本 发明的涂料组合物中钽和钨的总含量为3.0～16wt％。
关于本发明中兼具抗氧化和抗疲劳性能的金属涂料的其他具体内容，及其 他相关目的和优点，将在下文中给予具体的描述。
具体实施方式
依照本发明所提供的金属涂料，它能减少热失调，并具备所期望的抗氧化 性和抗疲劳生。这些金属涂料具有基本构成如下的组成：至多18wt％的钴；3.0～ 18wt％的铬；5.0～15％wt的铝；0.1～1.0wt％的钇；至多0.6wt％的铪；至多0.3wt％ 的硅；3.0～10wt％的钽；至多9.0wt％的钨；1.0～6.0wt％的铼；至多10wt％的 钼和余量的镍。在这些涂料中钽和钨的总含量为3.0～16wt％。
在上文提到的宽泛定义的涂料组合物中，第一组特别适用于轮机组件的涂 料组合物的基本构成是：至多15wt％，优选为2.0wt％或更少的钴；5.0～18wt％， 优选为10～15wt％的铬；5.0～12wt％，优选为6.0～10wt％的铝；0.1～1.0wt％， 优选为0.2～0.7wt％的钇；至多0.6wt％，优选为0.2～0.6wt％的铪；至多0.3wt％， 优选为0.1wt％或更少的硅；3.0～10wt％，优选为5.0～7.0wt％的钽；至多 5.0wt％，优选为1.0～4.0wt％的钨；1.0～6.0wt％，优选为1.0～3.5wt％的铼； 至多10wt％，优选为4.0wt％或更少的钼和余量的镍。在这些金属涂料中钽和 钨的总含量为3.0～12wt％，优选为5.0～9.0wt％。
在第一组涂料中，特别适用的涂料组合物由：12.5wt％的铬；8.0wt％的铝； 0.4～0.7wt％的钇；0.4wt％的铪；6.0wt％的钽；2.0wt％的钨；2.0wt％的铼和余 量的镍组成。
第二组特别有用的金属涂料组合物含：2.0～18wt％，优选为8.0～12wt％ 的钴；3.0～10wt％，优选为4.0～6.5wt％的铬；5.5～15wt％，优选为7.5～12.5wt％ 的铝；0.1～1.0wt％，优选为0.2～0.7wt％的钇；至多0.6wt％，优选为0.2～0.6wt％ 的铪；至多0.3wt％的硅；3.0～10wt％，优选为5.0～7.0wt％的钽；1.0～9.0wt％， 优选为4.2～5.8wt％的钨；1.0～5.0wt％，优选为2.3～3.7wt％的铼；0.2～4.0wt％， 优选为1.4～2.0wt％的钼和余量的镍。在这些涂料中钽和钨的总含量为3.0～ 12wt％，优选为5.0～9.0wt％。
在第二组涂料中，特别有用的涂料组合物由：10.5wt％的钴；5.0wt％的铬； 9.0wt％的铝；0.4～0.7wt％0.4wt％的铪；0.1wt％的硅；6.0wt％的钽；5.0wt％ 的钨；3.0wt％的铼；1.7wt％的钼和余量的镍组成。
一种导致涂料抗疲劳性能差的原因是涂层过厚。典型的覆盖涂层沉积方法 包括热喷镀法，如低压等离子喷镀法(LPPS)，用这种方法所产生的涂层厚度 在0.004～0.012英寸之间。利用阴极电弧等离子气相沉积技术，可以使如前所 述组合物的涂层厚度达到0.002英寸。在美国专利5,972,185；5,632,078； 6,036,828；5,792,267和6,224,726中，对采用阴极电弧等离子气相沉积法施涂本 发明涂料的技术进行了讨论，所有这些专利在此引入作为参考。备选的沉积方 法包括如磁控管阴极溅射等离子气相沉积法和电子束等离子气相沉积法之类其 它等离子气相沉积法，都可在本发明中使用。当涂层厚度的影响不存在时，各 种热喷镀技术如低压等离子喷镀技术和HVOF(高速氧燃料)技术都可以使用。
含有本发明组合物的涂层已被证明具有和最佳抗疲劳的扩散铝合物涂料一 样的抗热疲劳生。下面将用图表说明在华氏2100度利用燃烧装置，将本发明 组合物与其他涂料组合物进行循环氧化实验所得的结果。 在华氏2100度燃烧装置中的循环氧化实验 样品编号# 厚度 涂层寿命 (小时) 涂层寿命 ** 系统失效 (小时) 系统失效 ** 701 2.95 2320 1573 2713 1839 702 3.1 4105 2648 6285 4055 703 2.7 1591 1179 1932 1431 699 3.3 3060 1855 3622 2195 700 2.15 1170 1088 1399 1301 697 2.4 982 818 1045 871 695 2.8 826 590 1315 939 696 2.45 676 552 805 657 PWA275 2 115 115 366 366
**涂料厚度统一为2密耳。
编号为701的样品是由以下成分构成：12.5wt％的铬；8.0wt％的铝；0.4～0.7 wt％的钇；0.4wt％的铪；6.0wt％的钽；2.0wt％的钨；2.0wt％的铼和平衡量的镍。编 号为702的样品的组成成分：10.5wt％的钴；5.0wt％的铬；9.0wt％的铝；0.4～0.7 wt％的钇；0.4wt％的铪；0.1wt％的硅；6.0wt％的钽；5.0wt％的钨；3.0wt％的铼；1.7 wt％钼和平衡量的镍。
编号为703的样品组成为：7.0wt％的铬；6.0wt％的铝；5.5wt％的钨；4.0wt％ 的钽；2.0wt％的铼；4.0wt％的钌；0.5wt％的钼；0.4wt％的铪；0.25wt％的钇和平衡 量的镍。
编号为699的样品是NiCoCrAlY与铼和钽的组合物。编号为700，697，695 和696的样品是NiAl与2～4wt％铬，0.2～0.6wt％钇和0.4wt％铪的组合物。 标为PWA275的样品是传统的低活性NiAl铝合物。
实验条件是每小时在华氏2100度下保持57分钟，然后强制通空气冷却3 分钟。燃烧装置使用了预热的混有JP8喷射燃料的压缩空气，以在动态环境中 加热样品。
显而易见，本发明所提供的抗氧化和抗疲劳金属涂料将完全满足上文所提 到的各种目的、装置和优点。尽管在上文的具体实施方案中对本发明进行了描 述，但是，本领域技术人员阅读了上述的描述后，很容易对本发明作出其它选 择、修改和变化。故这些选择、修改和变化也落入本发明的附属权利要求书范 围内。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 激光冲击调控热障涂层过渡层界面结构的表面处理方法 | 2020-12-13 | 4 |
| 一种复合氧化锆高温封严涂层制备方法 | 2020-12-15 | 3 |
| 等离子显示屏前面板的制作方法 | 2021-07-30 | 0 |
| 不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备 | 2020-09-06 | 4 |
| 一种等离子体加工设备 | 2021-03-01 | 3 |
| 用于连续真空涂布网幅式材料的系统和方法 | 2022-05-25 | 3 |
| 一种隔热防护用的涂层材料及其涂层制备方法 | 2020-12-22 | 3 |
| 一种纤维增强的多层含氟交联离子膜及其制备方法 | 2021-12-03 | 0 |
| 稀土改性MCrAlY涂层提高其抗高温硫化腐蚀性能的方法 | 2021-05-21 | 4 |
| 采用等离子体喷涂技术制备的非晶合金涂层及其制备方法 | 2020-06-17 | 0 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
