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Dokumentenidentifikation DE69810875T2 24.12.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0916744
Titel Spannungstolerante keramische Beschichtungen
Anmelder Sermatech International Inc.,, Limerick, Pa., US
Erfinder Sahoo, Purusottam, Collegeville, Pennsylvania 19426, US;
Sitko, Stephen, Telford, Pennsylvania 18969, US
Vertreter Patentanwälte Lippert, Stachow, Schmidt & Partner, 51427 Bergisch Gladbach
DE-Aktenzeichen 69810875
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.11.1998
EP-Aktenzeichen 983093808
EP-Offenlegungsdatum 19.05.1999
EP date of grant 22.01.2003
Veröffentlichungstag der Übersetzung europäischer Ansprüche 30.12.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.12.2003
IPC-Hauptklasse C23C 4/10
IPC-Nebenklasse C23C 4/02   C23C 4/18   

Beschreibung[de]
Gebiet des Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Schutzüberzügen für Maschinenteile und insbesondere verschleißende Schaufelspitzenüberzüge für Turbinenschaufeln.

Hintergrund der Erfindung

Turbinenschaufeln rotieren um eine zentrale Achse eines Gasturbinentriebwerks. Die Schaufelblätter können innerhalb des Kompressorbereichs der Turbine oder des "heißen" Verbrennungsbereichs der Turbine rotieren. Ein Motorengehäuse (die "Abdichtung") verdeckt die Turbinenschaufelblätter. Die Spitzen der Turbinenschaufelblätter und der Abschluss werden in sehr engem Verhältnis zueinander gehalten, da die Effektivität des Turbinentriebswerks umgekehrt abhängig vom Gasdurchlass zwischen den Turbinenschaufelblättern und dem Abschluss ist.

Während des Rotierens mit hoher Geschwindigkeit berühren die Spitzen der Turbinenschaufeln oft die Abdichtung. So ein Kontakt kann in einem Verschleißschaden der Schaufelblätter durch aufgrund von Scherkräften an den Schaufelblättern bewirktem Abrieb resultieren. Ein Verschleißschaden der Spitzen der Schaufelblätter resultiert in verringerter Triebwerkseffizienz und hohen Auswechselungskosten. Zur Schadensminimierung der Turbinerischaufelblattspitzen durch Kontakt mit der Abdichtung können die Schaufelblattspitzen einerseits aus härteren Materialien als die Abdichtung gefertigt sein oder mit einem härteren Material als die Verkleidung überzogen sein. Eine effektiv "härtere" Schaufelblattspitze verhindert eine Beschädigung an dieser selbst, da diese anstelle dieser die Verkleidung abschleift.

Aus dem Stand der Technik von Turbinenschaufelblattüberzügen ist bekannt, dass die wünschenswerten Eigenschaften eines Überzugs von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der chemischen Zusammensetzung, Methode der Anwendung, Überzugsdichte, Auftreten von Rissen (Mikrorisse und Makrorisse) in der Beschichtung und der Dicke der aufgetragenen Überzugsschicht(en), abhängig sind. Alle diese Variablen haben einen direkten Einfluss auf die Kosten des Überzugs und die Leistung des Überzugs, so dass folglich die Entwickler vor eine Vielzahl von Kompromissüberlegungen gestellt werden.

U.S. Patent Nr. 5.073.433 von Taylor offenbart einen thermischen Sperrschichtüberzug. Ein thermischer Sperrschichtüberzug ist gestaltet, um Turbinenschaufelblätter gegen die Temperaturzyklen in dem Triebwerk zuordenbaren thermischen Beanspruchungen zu schützen. Der thermische Sperrschichtüberzug nach Taylor '433 wird auch aus Yttria (6-10 Gew-%) und Zirkoniapulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 40 Mikrometern gefertigt. Der Überzug wird unter Anwendung eines Plasma-Sprüh- Prozesses aufgetragen, um so absichtlich zwischen 20 und 200 vertikale Makrorisse je linearem Inch der Beschichtung zu generieren.

Der Überzug des Taylor '433 Patents wird durch einen komplexen Prozess aufgetragen, der die wiederholte Auftragung (und Abkühlung) von Monoschichten erfordert. Dieser Auftragungsprozess erzeugt beabsichtigterweise über den ganzen Überzug homogen verteilte Makrorisse. Der Aufbau eines solchen Überzugs ist zeitaufwändig und abhängig von der eingehenden Kontrolle der Prozessparameter. Die Abriebfestigkeit ist nicht als eine Funktion des Überzugs nach dem Taylor '433 Patent offenbart.

U.S. Patent Nr. 5,520,516, ebenfalls von Taylor, offenbart einen Yttria-stabilisierten Zirkoniaüberzug für Turbinenschaufelblattspitzen, der eine Abriebfestigkeit der Schaufelblattspitzen erzeugt. Der Überzug wird in einer identisch zu der in dem Taylor '433 Patent offenbarten Art und Weise, das heißt, in einem komplexen Prozess der Monoschichtauftragung (und Kühlung) mit der Absicht, dass zumindest 5 vertikale Makrorisse pro Linearzentimenter des Überzugs entstehen, auf die Turbinenschaufelblattspitzen aufgetragen. Eine Wärmebehandlung unter Vakuum nach der Auftragung ist ebenfalls empfohlen. Weiter lehrt das Taylor '516 Patent, dass der aufgetragene Überzug mit einer vorgeschriebenen Überzugsdicke an der Kante der Schaufelblattspitze zur Vermeidung eines Scheradhesionsversagens des Überzugs an der Schaufelblattspitze konfiguriert wird.

Wegen der inhärenten Tendenz dieser Überzuge zu brechen und dem Versagen, mechanische Spannungen auszuhalten, haben Yttriastabilisierte Überzüge eine breite Anwendung als thermische Sperrschichtüberzüge gefunden. In der Tat sind allerdings eine solch sorgfältige Herstellung und die vorgeschriebenen Kantendicken bei der Anwendung von Yttria-stabilisiertem Zirkonium nach dem Stand der Technik für die Einsatzmöglichkeiten als verschleißende Schaufelblattspitzenbeschichtung notwendig.

U.S. Patent 5.059.095 offenbart eine Keramikschicht, die an der. Spitze eines Rotorblattes für ein Gasturbinentriebwerk gebunden ist. Die Keramikschicht besteht aus Aluminiumoxid und einem Zirconia-basierenden Oxid und ist als ein thermischer Sprüh- Überzug hergestellt, der Mikrorisse aufweist.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine oder mehrere der bisher bekannten Unzulänglichkeiten der bislang bekannten verschleißenden Schaufelblattspitzenüberzüge zu verringern oder zu umgehen. Diese Unzulänglichkeiten beinhalten einen beachtlichen Aufwand, der erforderlich wird, um diese Überzüge mit der Absicht aufzubringen, die gewünschten physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Der Überzug der vorliegenden Erfindung kann eine verbesserte Abriebfestigkeit mit dem begleitenden Vorteil, dass dieser nach einem einfachen Anwendungsschema aufgetragen wird, bieten. Zusätzlich oder ersatzweise kann die vorliegende Erfindung eine starke Überzug- Substrat-Bindung erlangen, die resistent gegen abrasive Scherkräfte ist und/oder hochzugfeste Haftfähigkeit hat und/oder sehr hohe Überlappungsscherfestigkeit hat, d. h. für einen gegenüber Reibung toleranten Schutzüberzug wünschenswerte Eigenschaften.

Zusammenfassung der Erfindung

Durch die vorliegende Erfindung wird ein belastungsbeständiger keramischer Überzug, der auf einem Substrat durch Plasma-Sprüh- Beschichtung des Substrates mit einem Pulver hergestellt ist, bereitgestellt, welcher dadurch charakterisiert ist, dass das Pulver diskrete kantige Teilchen eines ersten Metalloxides, ausgewählt aus der Gruppe der Oxide von Yttrium, Calcium, Magnesium und Cer, aufweist, und ein zweites Metalloxid, ausgewählt aus der Gruppe der Oxide von Zirkonium, Aluminium und Chrom; die Teilchen haben eine durchschnittliche Teilchengröße in der Größenordnung von 20 Mikrometer bis weniger als 40 Mikrometer; der Überzug enthält im Auftragungszustand im Wesentlichen keine Makrorisse; und im nachbelasteten Zustand enthält der Überzug eine zufällige Verteilung, Gesamtzahl und Orientierung von Mikrorissen und Makrorissen.

Eine typische Anwendung für den auf einem Substrat gebildeten, belastungsbeständigen keramischen Überzug ist an den verschleißenden Spitzen von Kompressor- oder heißen Turbinenschaufelblättern.

Der Überzug enthält vorzugsweise Yttria und Zirkonia und ist aus einem Yttria- und Zirkoniapulver gefertigt. Das Yttria- und Zirkoniapulver enthält vorzugsweise ein Molverhältnis von Zirkonia zu Yttria in dem Bereich von etwa 18 : 1 bis etwa 29 : 1. Der aufgetragene Überzug der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine theoretische Dichte von größer als 88%.

Der Überzug der vorliegenden Erfindung weist eine ausgezeichnete Überlappungsscherfestigkeit auf, was vorzugsweise durch einen auf einem Substrat abgeschiedenen Überzug, der ein Abnutzungsverhältnis des Substrat-/Abschlusssegmentes von weniger als 0,05 aufweist, wie es als in einem Reibungsprüftest (rub rig test) gegen ein korrespondierendes Abschlusssegment bei einer Geschwindigkeit von 243,8 m/s (800 ft/s) bei einer Zielreibtiefe von 762 um (30 mils; 0,030 inches) bestimmt ist, belegt ist. Der Überzug der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine Vickers Härte größer als 800 HV&sub3;&sub0;&sub0; und/oder eine Bindungsstärke mit dem Substrat von größer als 68.966 kPa (10.000 psi) auf.

Durch die vorliegende Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines belastungsbeständigen keramischen Überzugs auf einem Substrat bereitgestellt, enthaltend ein thermisches Schmelzen eines Pulvers mit einem Plasmabrenner und Abscheidung des geschmolzenen Pulvers zur Bildung einer Schicht auf dem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver diskrete kantige Teilchen des Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkoniumoxids aufweist, dass die Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 20 Mikrometer bis weniger als 40 Mikrometer haben und dass der abgeschiedene Überzug im Wesentlichen keine Makrorisse im Auftragungszustand enthält und im nachbelasteten Zustand eine zufällige Verteilung, Gesamtzahl und Orientierung von Mikrorissen und Makrorissen hat.

Vorzugsweise ist die auf dem Substrat gebildete Schicht etwa 76,2 um (3,0 mil) dick. Die Verfahrensschritte können so lange wiederholt werden, bis zumindest ein Überzug der gewünschten Gesamtdicke erreicht wird.

Figurenbeschreibung

Ferner ist die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchem:

Fig. 1 ist ein Foto in 50facher Vergrößerung eines Yttriastabilisierten Zirkoniapulvers, welches Verwendung in der Fertigung des verschleißendem keramischen Schaufelblattspitzenüberzugs der vorliegenden Erfindung findet, worin insbesondere die unregelmäßige Teilchengeometrie eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gezeigt wird.

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Turbinenschaufelblattspitze und eines Schutzüberzugs auf dieser.

Fig. 3 ist das Foto einer 200fachen Vergrößerung eines verschleißenden Schaufelblattspitzenüberzugs der vorliegenden Erfindung aus Yttria-stabilisierten Zirkonia.

Fig. 4 ist ein Foto der 200fachen Vergrößerung eines thermischen Sperrschichtüberzugs aus Yttria-stabilisierten Zirkonia nach dem Stand der Technik.

Fig. 5 ist ein Foto der 500fachen Vergrößerung eines verschleißenden Überzugs der vorliegenden Erfindung aus Yttria- Zirkonia.

Fig. 6 ist ein Foto der 500fachen Vergrößerung eines Yttriastabilisierten thermischen Sperrschichtüberzugs nach dem Stand der Technik.

Fig. 7 ist ein Foto einer Turbinenschaufelbalttspitzenkante, überzogen mit einem verschleißenden Schaufelspitzenüberzugs der vorliegenden Erfindung aus Yttria-stabilisiertem Zirkonia.

Fig. 8 ist ein Foto einer Turbinenschaufelblattspitzenkante, überzogen mit einem verschleißenden Schaufelblattspitzenüberzug der vorliegenden Erfindung aus Yttria-stabilisierten Zirkonium.

Fig. 9a ist eine Mikroaufnahme (100fach) der Kante einer Substratplatte, überzogen mit einem Yttria-stabilisierten verschleißenden Schaufelblattspitzenüberzug der vorliegenden Erfindung, dargestellt in dem wie-aufgetragenen Zustand.

Fig. 9b ist eine Mikroaufnahme (100fach) der Platte nach Fig. 9a, dargestellt in einem nachbelasteten Zustand.

Fig. 10a ist eine Mikroaufnahme (100fach) der Kante einer Substratplatte, überzogen mit einem Yttria-stabilisierten verschleißenden Schaufelblattspitzenüberzug der vorliegenden Erfindung, dargestellt in dem wie-aufgetragenen Zustand.

Fig. 10b ist eine Mikroaufnahme (75fach) der Platte nach Fig. 10a, dargestellt in einem nachbelasteten Zustand.

Fig. 11a ist eine Mikroaufnahme (75fach) einer Turbinenschaufelblattspitze, überzogen mit einem Yttria-stabilisierten verschleißenden Schaufelblattspitzenüberzug der vorliegenden Erfindung, dargestellt in dem wie-aufgetragenen Zustand.

Fig. 11b ist eine Mikroaufnahme der Turbinenschaufelblattspitze nach Fig. 11a, dargestellt in dem nachbelasteten Zustand.

Detaillierte Beschreibung dar Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt auf einen belastungsbeständigen keramischen Überzug zur Verwendung an einem Überzug einer verschleißenden Schaufelblattspitze (abrasive blade tip) (VSS) an Turbinenblättern ab. Der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Yttriastabilisierter Zirkoniaüberzug, der Yttriumoxid Y&sub2;O&sub3; (Yttria) in einer Konzentration von etwa 6 bis 9 Gewichtsprozent, und vorzugsweise von etwa 7 bis 8 Gewichtsprozent umfasst. Der Rest des Überzugs ist Zirkoniumoxid (ZrO&sub2;)(Zirkonia), mit Ausnahme von kleineren Mengen anderer Bestandteile, die ebenfalls in der Zusammensetzung anwesend sein können. Ungeachtet der Formulierung des Überzugs enthält der Überzug ein Mol-Verhältnis von Zirkonia zu Yttria in dem Bereich von etwa 18 : 1 bis etwa 29 : 1.

An Stelle von Zirkonia kann im Sinne der vorliegenden Erfindung Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) oder Chromoxid (Cr&sub2;O&sub3;) verwendet werden. Andere Oxide, wie beispielsweise die von Calcium, Magnesium, oder Cer, können an Stelle von Yttria substituiert oder zu Yttria addiert werden. Falls gewünscht, können andere Additive in den Überzug der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, um die thermo-mechanischen oder thermo-chemischen Eigenschaften zu verbessern. Diese Additive beinhalten Oxide, wie beispielsweise jene Oxide von Strontium, Scandium, Barium oder Indium.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Überzug der vorliegenden Erfindung aus einem Pulver, enthaltend ZrO&sub2; und Y&sub2;O&sub3;, angefertigt, wobei die Pulverteilchen von Yttriastabilisierten Zirkonia einen durchschnittlichen äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 40 um, beispielsweise von etwa 20 m bis etwa 35 um, haben. Geeignete Teilchen sind verschmolzen und zermahlen und haben annäherungsweise 400 mesh.

Die zur Ausbildung des VSS Überzugs der vorliegenden Erfindung verwendeten Pulverteilchen sind diskret und kantig. Obwohl es nicht als wesentlich erachtet wird, hat eine bevorzugte Ausführungsform der Pulverteilchen eine überwiegend gestreckte und kantige Form, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die Dichte des Überzugs der vorliegenden Erfindung, der wie oben beschrieben aus Yttria-stabilisierten Zirkoniapulverteilchen von geeigneter Größe geformt ist, liegt bei über etwa 90% der theoretischen Dichte und vorzugsweise bei über etwa 95% der theoretischen Dichte, bis annähernd 100% der theoretischen Dichte. Die theoretische Dichte eines porösen Materials ist bestimmt durch nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren, wie beispielsweise die Quecksilberporosimetrie. Die theoretische Dichte kann ebenfalls exakt durch Durchführung einer vergleichenden visuellen Analyse mit standardisierten Mikroaufnahmen von Beschichtungen oder Materialien bekannter Dichte angenähert werden.

Der Überzug der vorliegenden Erfindung kann direkt auf das Substrat aufgetragen werden oder alternativ kann zuerst eine Bindungsschicht auf das Substrat aufgetragen werden und der Überzug der vorliegenden Erfindung danach auf die Bindungsschicht aufgetragen werden. Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Turbinenschaufelblattspitze, die mit einem VSS Überzug überzogen ist. Ein Turbinenschaufelblatt 1 hat eine Schaufelblattspitze 2, angeordnet an einem der Turbinenschaufelblattverbindung zu einem Rotor gegenüberliegenden Ende. Die Schaufelblattspitze 2 ist mit einem VSS Überzug 3 überzogen. Ferner stellt Fig. 2 die Verwendung einer Bindungsschicht 4, welche auf die Schaufelblattspitze 2 vor der Anwendung des VSS Überzugs 3 aufgetragen wird, dar. Die Schaufelblattspitze 1 hat eine Kante 5, die einen Überzugsüberhang 6 hat.

Die Bindungsschicht 4 kann verwendet werden, um Widerstandsfähigkeit gegen oxidative Bedingungen, wie sie während den Betriebsbedingungen auftreten, zu liefern. Eine Bindungsschicht kann ebenfalls verwendet werden, um die haftenden Eigenschaften des VSS Überzugs der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Eine Bindungsschicht ist bevorzugt zu verwenden, um die Haftung mit dem nachfolgend aufgetragenen VSS Überzug nach der Auftragung zu begünstigen. Wenn eine Bindungsschicht verwendet wird, sollte sie eine vorbereitete Rauhigkeit in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 15,2 um (etwa 200 bis etwa 600 uinches) Ra bei 762 um (0,030 inch) Abtrennung aufweisen. Irgendeine konventionelle oder noch zu entdeckende Bindungsschicht, die Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation oder verstärkte Anhaftung bietet, ist als Bindungsschicht geeignet, um in Verbindung mit dem VSS Überzug der vorliegenden Verbindung verwendet zu werden.

Ein Beispiel für eine geeignete Bindungsschicht ist eine MCrAlX-Bindungsschicht, worin "M" Nickel, Kobalt oder Eisen (entweder einzeln oder in Kombination), "Cr" Chrom, "A1" Aluminium und "X" Hafnium, Zirkonium, Yttrium oder Silicium ist. Wenn "X" Yttrium ist, wird die Bindungsschicht als MCrAlY- Bindungsschicht bezeichnet.

Ein weiteres Beispiel einer geeigneten Bindungsschicht ist eine Nickelaluminid-Bindungsschicht. Da Nickel mit Titan zu einer spröden Titan-Nickel-Legierung reagieren wird, sind Nickelbasierende Bindungsschichten nicht für die direkte Verwendung an Titan-Legierungssubstraten vorzuziehen, es sei denn, dass die Bildung der Titan-Nickel-Legierung gewünscht ist.

Die Dicke des gesamten VSS Überzugs (oder die kombinierte Dicke des VSS Überzugs und der Bindungsschicht, falls vorhanden) an einer Turbinenschaufelblattspitze ist so lange nicht kritisch, wie der Überzug genügend dick ist, um den gewünschten Schutz des darunter liegenden Substrats vor Abnutzung und/oder thermischem Schaden zu schützen. Die Dicke des VSS Überzugs sollte nicht derart dick sein, dass sie die Funktion der Turbine stört. Typischerweise ist eine Bindungsschicht, falls anwesend, von etwa 25,4 bis etwa 76,2 um (von etwa 1 bis etwa 3 mils) dick, wenngleich die Bindungsschicht dicker sein kann, beispielsweise von 25,4 bis 254 um (1 bis etwa 10 mils). Die Gesamtdicke des Überzugs, einschließlich der Bindungsschicht (falls vorhanden) und des VSS Überzugs ist typischerweise etwa 432 um (17 mils) bis etwa 533 um (21 mils) dick. Auf der Schaufelblattkante kann die Dicke des Überzugs weniger als 1,5 mal oder größer als 4 mal dem Kantenradius der Spitze des Schaufelblattes sein. Die exakte Dicke des Überzugs ist dennoch nicht kritisch und kann so dünn wie etwa 76,2 um (3 mils) oder so dick wie 508 bis 1270 um (20 bis 50 mils) oder mehr sein.

An den scharfen Kanten der Ecken der Schaufelblattspitze kann der VSS Überzug jede Dicke annehmen, so lange wie der Überzug an den Kanten derart dick ist, dass die Leistung der Turbine nicht vermindert wird. Z. B. kann oder kann nicht der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung über die Kante der Schaufelblattspitze hinaus verlängert werden. Das Verhältnis der Dicke des Überzugs zu dem Radius der Schaufelblattspitzenkante ist unwesentlich, da eine Auskragung des Überzugs über die Schaufelblattspitze zur adäquaten Anhaftung des Überzugs nicht notwendig ist. Dennoch stört die Anwesenheit einer Auskragung nicht die Leistungsfähigkeit des Überzugs. Dementsprechend kann dieses Verhältnis so klein wie 0 sein oder kann sich an unendlich annähern. Der Überzug der vorliegenden Erfindung bedarf keiner Begrenzung der Kantendicke, wie beispielsweise eine Strebepfeilerunterstützung, um akzeptable Niveaus der mechanischen Festigkeit und der Haftverbindung zu dem Substrat zu erreichen.

Der VSS Überzug kann sich zu Bereichen des Turbinenschaufelblattes über die Schaufelblattspitzen hinaus erstrecken, wie beispielsweise zu dem Schaufelblatt selbst. Dennoch ist diese Ausdehnung zur strukturellen Unterstützung des VSS Überzugs oder für die Leistungsfähigkeit des VSS Überzugs nicht notwendig.

Fig. 3 zeigt einen wie-aufgetragenen Überzug der vorliegenden Erfindung. Darin sind keine sichtbaren Grenzen oder Abgrenzungen, die eine beabsichtigte Erzeugung von Makro- oder Mikrorissen beweisen, erkennbar. Zu Vergleichszwecken zeigt Fig. 4 einen thermischen Sperrschichtüberzug nach dem Stand der Technik, der innenliegende Grenzen aufweist, welche auf einen besonderen zur Erzeugung von Makro- und/oder Mikrorissen ausgelegten Anwendungsprozess hinweisen. Ein ähnlicher Vergleich wird durch die Fig. 5 und 6 hervorgehoben, die jeweils einen Überzug der vorliegenden Erfindung und einen thermischen Sperrschichtüberzug nach dem Stand der Technik zeigen. Vergleiche zu thermischen Sperrschichtüberzügen werden nur deshalb bemüht, um die charakteristischen Unterschiede im Anwendungsprozess darzulegen.

Fig. 8 zeigt eine Schaufelblattspitzenkante, die mit dem VSS Überzug der vorliegenden Erfindung überzogen ist. Die Schaufelblattspitze hat eine Kante, welche einen Winkel von etwa 90º bildet, die in einem Radius der Schaufelblattspitzenkante von näherungsweise 0 resultiert. Daher ist das Verhältnis der Überzugsdicke zu dem Schaufelblattspitzenradius näherungsweise unendlich. Fig. 7 zeigt eine Schaufelblattspitzenkante, die mit dem VSS Überzug der vorliegenden Erfindung überzogen ist, wobei die Schaufelblattspitze einen Kantenradius von etwa 3,81 cm (1,5 inches) in der gezeigten Vergrößerung hat. Das Verhältnis der Überzugsdicke zu dem Schaufelblattspitzenradius ist kleiner als 1. Diese Figuren zeigen, dass kein Erfordernis besteht, dass der Überzug der vorliegenden Erfindung irgendwelche Einschränkungen des Verhältnisses der Überzugsdicke zu dem Schaufelblattspitzenradius erfüllt, wie sie bei einigen VSS Überzügen nach dem Stand der Technik erforderlich sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet, beinhaltet der VSS Überzug im Wesentlichen keine vertikalen Makrorisse oder Mikrorisse in vertikaler oder horizontaler Orientierung. Hierbei sei zu verstehen, dass ein vertikaler "Makroriss" ein Riss oder Spalt in dem Überzug ist, der sich näherungsweise größer oder gleich über 50% der Höhe des Überzug, zu messen von der Trägerkante (oder Bindungsbeschichtungskante, wenn vorhanden) zu der äußeren Oberfläche des aufgetragenen Überzugs erstreckt. Ein vertikaler Mikroriss braucht nicht einen Winkel von 90º mit der Substratoberfläche zu bilden; daher ist unter einem Makroriss zu verstehen, dass solche Makrorisse, die einen Winkel von 90º +/- 10º mit der Substratoberfläche bilden, eingeschlossen sind. Unter einem "Mikroriss" sind Risse oder Spalte in dem Überzug zu verstehen, die vergleichsweise von feinerer Weite als die von Makrorissen sind. Vertikale Mikrorisse dehnen sich über weniger als 50% der gemessenen Höhe des Überzugs aus, gemessen wie bei den Makrorissen von der Substratoberfläche zur äußeren Oberfläche des Überzugs. Horizontale Mikrorisse sind solche Mikrorisse, die einen Winkel von weniger als 80º - oder größer als 100º - mit der Substratoberfläche bilden.

Dennoch wurde beobachtet, dass ein wie-aufgetragener Überzug der vorliegenden Erfindung der sich wiederholenden Aussetzungen gegenüber hohen Temperaturen in einem Ofen bei 871 bis 1038ºC (1600 bis 1900º Fahrenheit) und anschließenden kälteren Temperaturen in Wasser oder bei Raumtemperatur unterworfen wurde, eine willkürliche (oder vollständig heterogene) Verteilung, Gesamtzahl und Orientierung von Makrorissen und Mikrorissen aufweist. Die sich wiederholende Aussetzung gegenüber den thermischen Extremen simuliert die thermischen Beanspruchungen, die ein belastungsbeständiger keramischer VSS Überzug, verwendet als ein Überzug, im Einsatz auszuhalten im Stande sein muss. Ein wie-aufgetragener Überzug, der thermischen und/oder physikalischen Belastungen entsprechend denen ausgesetzt ist, die von Überzügen bei normalem Gebrauch bei Anwendung einer Turbine erfahren wurden, ist danach ein nachbelasteter Überzug. Die Beobachtungen fußen auf mikroskopischen Untersuchungen eines Querschnitts des Überzugs. Die beobachteten Makrorisse und Mikrorisse des nachbelasteten Überzugs sind weder in einer geplanten Art und Weise verteilt, noch sind sie in irgendeinem besonderen numerischen Verhältnis oder Gesamtzahl verteilt. Diese Makro- und Mikrorisse sind nach keinen homogenen oder "regulären" Schema verteilt.

Man ist der Meinung, dass der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung daher dazu in der Lage ist, sich an eine Vielzahl von Beanspruchungen (und Belastungen) anzupassen, die während des Betriebs auf diesen ausgeübt werden, indem die besonderen Beanspruchen (und Belastungen) bestimmen, wo eine Entlastung (in Form von Makrorissen und Mikrorissen) auf einem besonders beschichteten Substrat vorhanden ist. Mit anderen Worten erlaubt der belastungsbeständige keramische Überzug der vorliegenden Erfindung einer individuellen Turbinenschaufelblattspitze einen "maßgefertigten" belastungsbeständigen keramischen Überzug zu haben, der speziell auf die Beanspruchungen, die für die Schaufelblattspitze an der Position an einer Turbine spezifisch sind, anzupassen. Da alle Schaufelblattspitzen in der Turbine wegen Druck- und Temperaturgradienten in dem Turbinensystem nicht gleich beansprucht werden, ist die anpassungsfähige Natur des Überzugs der Erfindung von signifikantem Vorteil.

Die Fig. 9a und 9b veranschaulichen jeweils die Anwesenheit von Makro- und Mikrorissigkeit in den wie-aufgetragenen und nachbelasteten Überzügen. Fig. 9a zeigt einen von Makrorissen freien Querschnitt eines Überzugs; es zeigt aber auch einige Hinweise auf aus vielfachen Sprühdurchgängen während der Auftragung (beachte den rechten oberen Anteil dieses Überzugs) resultierende horizontale Mikrorisse. Nach Erprobung, wie in Fig. 9b gezeigt, sind sowohl einige mehr akzentuierte horizontale Mikrorisse als auch vertikale Mikrorisse zu beobachten. Die Risse des nachbelasteten Überzugs sind nicht gleichmäßig verteilt, da sie zufällig über den sichtbaren Ausschnitt hin verstreut.

Ferner erläutern die Fig. 10a und 10b den Vergleich eines wie-aufgetragenen mit einem nachbelasteten Überzugs. Fig. 10a zeigt einen von Mikrorissen und Makrorissen freien Querschnitt. Fig. 10b zeigt die Heterogenität der Defekte oder Risse, die als ein Ergebnis des dem Experimentes gebildet wurden. Ein vertikaler Makroriss ist sichtbar und ein weiterer wesentlicher Riss ist in einem Winkel von annähernd 50º zu der Substratoberfläche zu sehen. Auch die Fig. 11a und 11b belegen die Abwesenheit von Makro- und Mikrorissen in dem wie-aufgetragenen Überzug und das Vorhandensein einer zufälligen Verteilung von Makro- und Mikrorissen in dem nachbelasteten Überzug.

Das beschichtete Substrat der Erfindung kann ein metallisches Turbinenschaufelblatt, beispielsweise wie solche unter der Verwendung von Stahl, Titan, Nickel, Kobalt oder Legierungen daraus gefertigter, sein. Irgendein Metallteil, das aus der Anwendung eines belastungsbeständigen Überzugs begünstigt werden kann, kann mit dem VSS Überzug der vorliegenden Erfindung überzo gen werden. Die als Substrate für den Überzug der vorliegenden Erfindung geeigneten Metalle sind beispielsweise Kobalt, Eisen, Aluminium, Zink, Magnesium, Nickel, Titan, Molybdän, Niob, Tantal, Wolfram und Legierungen daraus.

Der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung wird auf ein Substrat in jeglicher Art und Weise aufgetragen, die zur Erreichung der gewünschten Zielsetzung zur Herstellung eines dichten belastungsbeständigen Überzugs geeignet ist. Zum Beispiel kann der Überzug mittels verschiedener Plasma-Sprüh-Prozesse, wie beispielsweise Luft-Plasma-Sprühen, Inertgas-eingehülltes- Plasma-Sprühen, Hochgeschwindigkeits-Plasma-Sprühen und Vakuum- Plasma-Sprühen aufgetragen werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Überzug der vorliegenden Erfindung mit Mitteln eines Plasma-Sprüh-Prozesses aufgetragen. Vorzugsweise wird in dem Prozess ein Praxair SG-100 Brenner (Miller Thermal, Inc., Appleton, WI) verwendet. Eine ähnlicher Brenner ist in U.S. Patent Nr. 5.444.209 offenbart. Man ist der Meinung, dass die Kombination von kleinen Pulverteilchen mit einem Hochleistungs-Plasma-Sprüh-Prozess die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Überzugs der vorliegenden Erfindung verbessert.

Die in der Produktion des Überzugs der vorliegenden Erfindung eingestellten Parameter des Hochleistungs-Plasma-Sprüh- Prozesses sind in Tabelle 1 gezeigt. Unter diesen Prozessbedingungen schmilzt der Plasmabrenner die Pulverteilchen thermisch auf. Die Verwendung eines Plasmabrenner-Abscheidungsprozesses, insbesondere entsprechend den nachfolgenden Prozessvariablen, ist dem Fachmann wohl bekannt. Die in Tabelle 1 für die Prozessparameter dargestellten Bereiche der Werte spiegeln übliche Veränderungen, die während der üblichen Durchführung erwartet werden, wider. Über die dargestellten Bereiche hinaus werden für Veränderungen bis zu 25% eines jeden Parameterwertes keine substantiellen Veränderungen in dem Überzug der vorliegenden Erfindung erwartet. Die in Tabelle 1 dargestellten Prozessparameterwerte würden sich erwartungsgemäß verändern, wenn ein anderer Brenner verwendet werden würde. Wenn nicht anders beschrieben, wurden die in den nachfolgenden Beispielen verwendeten Überzüge mittels dieses Prozesses hergestellt.

Der einen SG100 Brenner verwendende Plasma-Sprüh-Prozess hat sich als ein solides Verfahren herausgestellt, da die Anwendungsvariablen innerhalb der in Tabelle 1 dargelegten Bereiche verändert werden können, ohne die Qualität des Überzugs signifikant zu beeinflussen. Keine aufwendigen Anwendungsschemata, wie beispielsweise Abscheidungs-Aufheizungs-Abkühlungs-Zyklen oder Nachbehandlung des Überzugs, sind erforderlich.

Tabelle 1 Prozessparameter

Brennertyp Praxair SG-100

Pulver-Speisungs-Rate, g/min 35 ± 2

Strom, A 750 ± 50

Spannung, v 42 ± 1

Distanzierung (standoff), cm (inch) 7.62 ± 0.64 (3.0 ± 0.25)

Oberflächengeschwindigkeit, cm/min (inch/min) 2032 ± 63.5 (800 ± 25)

Monoschichthöhe, pm (mils) ca. 76.2 (ca. 3.0)

Primärgas, l/h(cfh) Ar, 1982 ± 142 (70 ± 5)

Sekundargas, l/h/cfh) He; 3115-4389 (110-155)

Pulvergas, l/h/cfh) Ar, 340 ± 57 (12 ± 2)

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden nichteinschränkenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Drei verschiedene Yttria-stabilisierte Zirkoniapulver wurden hergestellt. Der in Tabelle 2 dargelegte Gehalt der Bestandteile diese Pulver wurde bestimmt.

Tabelle 2 Yttria-stabilisierte Zirkoniapulver

Die Pulver 1A und 1B enthalten die gleichen Bestandteile, haben aber unterschiedliche durchschnittliche Teilchengrößen.

Mittels standardisierter Techniken unter Verwendung der Microtrac-Analyse und der Elektronenmikroskopie wurde die mittlere Größe (äquivalenter Kugeldurchmesser) und die Form der Teilchen in jedem der drei Pulver bestimmt und wie folgt wiedergegeben:

Jedes der Pulver, 1A, 1B und 1C, wurde direkt auf ein Substrat einer Superlegierung auf Nickelbasis unter Verwendung des oben geschilderten Prozesses zur Bildung der entsprechenden Überzüge 2A, 2B und 2C aufgetragen. Die Überzüge wurden bis zu einer Gesamtdicke in dem Bereich von etwa 425 um bis etwa 475 um aufgetragen. Überzug 2A ist der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung. Überzüge 2B und 2C sind aus den Stand der Technik repräsentierenden Pulvern (1B und 1C) hergestellt.

Beispiel 2

Mikroskopische Auswertung des Überzugs 2A unter 500facher Vergrößerung zeigt die Anwesenheit von einem vertikalen Mikroriss innerhalb eines 1,27 cm (0.50 inch) langen Bereichs des Überzugs. Einige schmale, verstreute, horizontale Mirkorisse wurden über den gesamten Überzug hinweg sichtbar. Die Dichte des Überzugs wurde durch Vergleich mit visuellen Standards dahingehend bestimmt, dass sie höher als 95% der theoretischen Dichte beträgt. Daher wird Überzug 2A als im Wesentlichen frei von Makrorissen erachtet.

Beispiel 3

Ein Überzug wurde unter Verwendung von Pulver 1A über eine von 25,4 um bis 76,2 um (1 bis 3 mil) dicke NiAl-Bindungsschicht auf einem Turbinenschaufelblatt aus einer Nickelsuperlegierung mittels der oben erläuterten Methode aufgetragen, um einen Überzug mit zwei Schichten mit einer Gesamtdicke von etwa 483 um bis 533 um (19 bis 21 mil) zu ergeben. Der zweischichtige Überzug wurde auf Abrieb und thermische Widerstandsfähigkeit untersucht.

Überzogene Schaufelblattspitzen wurden einer Reibungsprüfung gegen ein Dichtungssegment aus einer Nickellegierung bei einer Spitzengeschwindigkeit von 243,8 m/s (800 feet/sec) bei einer Targetreibungstiefe von 762 um (30 mils) unterworfen: Das Verhältnis von Spitzenabnutzung zu Dichtungssegmentabnutzung wurde bestimmt. Für drei Messungen an unterschiedlichen Orten an derselben Probe wurde das Abnutzungsverhältnis mit 0,014 und 0,026 und 0,012 bestimmt. Alle diese Messwerte sind gut unterhalb des "idealen" Abnutzungsverhältnisses von 0,05 aus dem Stand der Technik, wie durch U.S. Patent Nr. 5.520.516 von Taylor nachgewiesen.

Diese besseren als die idealen Abnutzungsverhältnisse wurden mit dem Überzug der vorliegenden Erfindung erreicht, obwohl die Untersuchung strenger als die durch Taylor gelehrte durchgeführt wurde, in welcher die Spitzengeschwindigkeit 152,4 m/s (500 feet/sec) bei einer Targetreibungstiefe von 508 um (20 mils) war. Bei diesen weniger stringenten Untersuchungsbedingungen erreichten drei von vier Proben von Taylor keine idealen Abnutzungsverhältnisse.

Daher weisen die Überzüge der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Überlappungsabscherfestigkeit auf, die wesentlich für belastungsbeständige Überzüge ist, insbesondere für solche, die bei einer Anwendung an einem Turbinenschaufelblatt in die Verkleidung "schneiden".

Beispiel 4

Schaufelblattspitzen mit dem über einer NiCoCrAlY Bindungsschicht überzogenen Überzug der vorliegenden Erfindung (beispielsweise Überzug 2A aus Beispiel 1) wurden einer thermisch sich wiederholenden Untersuchung ausgesetzt, wobei die Schaufelblattspitzen auf 870ºC (1600ºF) erhitzt und dann plötzlich in einem Eimer mit 25ºC (77ºF) kaltem Wasser abgeschreckt wurden. Es war nach 65 Zyklen des Aufheizens und Abkühlens keine Abtrennung in den Schaufelblattspitzen erkennbar. Der Überzug der vorliegenden Erfindung weist eine stark anhaftende Bindung zu dem Substrat oder der Bindungsschicht, auf dem/die er aufgetragen wurde, auf.

Ein aus dem Pulver 1B gefertigter Überzug wurde auf eine NiCoCrAlY Bindungsschicht, die auf Turbinenschaufelspitzen aus Nickelsuperlegierung aufgetragen worden waren, gemäß der oben ausgeführten Methode aufgetragen. Die überzogenen Schaufelblattspitzen wurden der in Beispiel 4 erläuterten sich thermisch wiederholenden Untersuchung ausgesetzt, die ernstzunehmende Absplitterungen oder Abtrennungen der Schaufelblattspitzen ergab.

Vergleichsbeispiel 5

Ein aus einem Pulver mit der Zusammensetzung des Pulvers 1C, aber einem durchschnittlichen äquivalenten Kugeldurchmesser von etwa 40 um (-325 mesh), angefertigter Überzug wurde auf eine NiCoCrAlY Bindungsschicht, die auf Turbinenschaufelspitzen aus Nickelsuperlegierung aufgetragen worden waren, gemäß der oben ausgeführten Methode aufgetragen. Die überzogenen Schaufelblattspitzen wurden einer Reibungsprüfung, wie sie in Beispiel 3 beschrieben wurde, unterzogen, die ernstzunehmende Abtrennungen an jedem der Schaufelblattspitzen ergab.

Beispiel 6

Vielfach wurden Turbinenschaufelblätter mit dem VSS Überzug nach der Methode nach der vorliegenden Erfindung mit einem zu dem Pulver 1A entsprechenden Pulver überzogen, mit der Ausnahme, dass die Pulver einen geringeren durchschnittlichen äquivalenten Kugeldurchmesser von etwa 20 um bis etwa 25 um aufwiesen. Diese Überzüge absolvierten die Reibungsprüfung, wie sie in Beispiel 3 beschrieben wurde. Turbinenschaufelblätter, die mit ähnlichen Überzügen überzogen wurden, die aus Pulver mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 35 um hergestellt wurden, weisen ähnliche Endergebnisse aus gleichartigen Reibungsprüfungen auf.

Beispiel 7

Aus den Pulvern 1A und 1C gefertigte Überzüge wurden hinsichtlich der Vickers Härte gemäß ASTM E384-73 unter Verwendung einer 300 g Belastung vergleichen. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 3 als ein Durchschnitt über zehn Messungen zusammengefasst.

Tabelle 3 Härte der aus den Pulvern aus Beispiel 1 gefertigten Überzüge

Wie in Tabelle 3 gezeigt, ist der aus dem Pulver 1A gefertigte VSS Überzug der vorliegenden Erfindung viel härter als die Schaufelblattspitze nach dem Stand der Technik, die aus dem Pulver 1C gefertigt wurde. Zusätzlich weist, wie aus sowohl der Standardabweichung und dem Variationskoeffizienten belegt wird, der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung eine viel niedrigere Variabilität im Hinblick auf die Härte als der Überzug nach dem Stand der Technik auf.

Beispiel 8

Aus den Pulvern 1A und 1C gefertigte Überzüge wurden im Hinblick auf die Bindungsfestigkeit gemäß ASTM C633-79 miteinander vergleichen. Jeder der Überzüge wurde gemäß dem oben erläuterten Prozess auf drei Knöpfen aus rostfreiem Stahl über eine MCrAlY Bindungsschicht aufgetragen.

Die durchschnittliche Messung der Bindungsfähigkeit für den VSS Überzug der vorliegenden Erfindung betrug 75.174 kPa (10.903 psi). Das steht vorteilhaft im Vergleich zu der durchschnittlichen Haftfähigkeit von 62.005 kPa (8993 psi), die für einen Überzug nach den Stand der Technik (auf dem Pulver 1C basierende Überzüge) ermittelt wurde.

An der Fehlerstelle des Überzugs nach dem Stand der Technik delaminierte der Überzug an der Grenzfläche zwischen dem Überzug und der Bindungsschicht. Im Gegensatz dazu delaminierte der VSS Überzug der vorliegenden Erfindung an der Grenzfläche nicht. Fehler bei höherer Spannung traten nur an dem Epoxydharz auf, welches zur Fixierung des VSS Überzugs an dem Versuchsaufbau verwendet wurde. Mittels dieser Untersuchung wurde nachgewiesen, dass der VSS Überzug 1A der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Anhaftung an die Bindungschicht aufweist.

Die vorangegangenen Beispiele erläutern die vorteilhaften physikalischen und mechanischen Eigenschaften des VSS Überzugs der vorliegenden Erfindung. Die Verwendung von Yttriastabilisierten Zirkoniapulvermischungen, die eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 40 um aufweisen, bei der Herstellung von Überzügen mittels Plasma-Sprüh-Prozessen ergeben belastungsbeständige keramische Überzüge, die eine ausgezeichnete Härte, Überlappungsscherfestigkeit, Abnutzungswiederstandsfähigkeit und Anhaftung an ein Substrat vorweisen. Ferner passen sich diese Überzüge an Spannungen an, die auf ein bestimmtes Substrat in einem spezifischen Funktionsumfeld beschränkt sind. Diese Überzüge werden auch in einer schnellen und vergleichsweise kostengünstigen Weise aufgetragen.


Anspruch[de]

1. Belastungsbeständiger keramischer Überzug, der auf einem Substrat durch Plasmasprühbeschichtung des Substrates mit einem Pulver gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Pulver diskrete kantige Teilchen eines ersten Metalloxids ausgewählt aus der Gruppe der Oxide von Yttrium, Calcium, Magnesium und Cer und ein zweites Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe der Oxide von Zirkonium, Aluminium und Chrom aufweist;

- die Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße in dem Bereich von 20 um bis weniger als 40 um haben; und

- der Überzug der so bei der Kühlung und Verfestigung des plasmagesprühten Pulvers gebildet ist, dass dieser im wesentlichen keine Makrorisse enthält.

2. , Überzug auf einem Substrat nach Anspruch 1, der aus einem Pulver von Yttriumoxid-stabilisierten pulverförmigen Teilchen von Zirkoniumoxid gebildet ist, wobei der Überzug von 6-9 Gew.-% Yttriumoxid enthält und der Rest mit Ausnahme von geringen Gehalten von anderen Bestandteilen, welche in der Zusammensetzung anwesend sein können, aus Zirkoniumoxid besteht.

3. Überzug auf einem Substrat nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pulver Zirkoniumoxid und Yttriumoxid aufweist und wobei das Molverhältnis von Zirkoniumoxid zu Yttriumoxid in dem Bereich von etwa 18 : 1 bis etwa 29 : 1 ist.

4. Überzug auf einem Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die theoretische Dichte des Überzuges höher als 88% ist.

5. Überzug auf einem Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat mit dem darauf abgeschiedenen Überzug ein kleineres Substrat/Abdichtungsabschnitt- Verschleißverhältnis als 0,05 aufweist und das Verschleißverhältnis durch Ausführen eines Tests mit einer Reibvorrichtung gegenüber einem entsprechenden Abdichtungsabschnitt bei einer Geschwindigkeit von 243,8 m/s (800 Fuß/s) bei einer Zielreibtiefe von 762 km (30 mil) ausgeführt wurde.

6. Überzug auf einem Substrat wie in Anspruch 5, wobei das Verschleißverhältnis kleiner als 0,03 ist.

7. Überzug auf einem Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Vickers-Härte von höher als etwa 800 HV&sub3;&sub0;&sub0; gemäß ASTM E384-73 bestimmt.

8. Überzug auf einem Substrat wie in einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Haftfestigkeit auf dem Substrat von höher als 68.966 kPa (10.000 psi), wie gemäß ASTM C633-79 bestimmt.

9. Überzug auf einem Substrat wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat metallisch ist.

10. Überzug auf einem Substrat wie in Anspruch 9, wobei das Substrat eine Turbinenschaufel ist.

11. Überzug auf einem Substrat wie in Anspruch 9, wobei der Überzug auf eine Haftschicht abgeschieden ist und die Haftschicht direkt auf dem Metallgegenstand aufgebracht ist.

12. Verfahren zum Herstellen eines belastungsbeständigen keramischen Überzuges auf einem Substrat, enthaltend ein thermisches Schmelzen eines Pulvers mit einem Plasmabrenner und Abscheidung des geschmolzenen Pulvers zur Bildung einer Schicht auf dem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver diskrete kantige Teilchen von Yttriumoxid- stabilisiertem Zirkoniumoxid aufweist, dass die Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 20 um bis weniger als 40 um haben und dass der abgeschiedene Überzug bei der Abkühlung und Verfestigung im wesentlichen keine Makrorisse enthält.

13. Verfahren wie in Anspruch 12, wobei das Substrat metallisch ist.

14. Verfahren wie in Anspruch 13, wobei das Substrat eine Turbinenschaufel ist.







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