[发明专利]经热屏蔽涂覆的Ni合金部件及其制造方法

说明书

本发明提供一种经热屏蔽涂覆的Ni合金部件(10)，其具备由含有Al的Ni合金形成的基材(12)、形成于基材(12)的表面的中间层(14)、以及形成于中间层(14)的表面且由陶瓷形成的热屏蔽层(16)，中间层(14)在热屏蔽层(16)侧的表面具有由γ’‑Ni3Al相形成且含有Pt的γ’层(18)。

技术领域

本发明涉及经热屏蔽涂覆的Ni合金部件及其制造方法，尤其涉及用于飞机喷气发动机、产业用燃气涡轮机的涡轮机叶片等的、经热屏蔽涂覆的Ni合金部件及其制造方法。

背景技术

飞机喷气发动机、产业用燃气涡轮机的涡轮机叶片等使用耐热性优异的Ni基单晶合金等Ni合金。作为提高飞机喷气发动机等的热效率的有效方法，有提高涡轮机入口温度的方法。为了升高该涡轮机入口的温度，对涡轮机叶片等应用热屏蔽涂层是有效的。

Ni基单晶合金等Ni合金的热屏蔽涂层一般由位于最外层(燃烧气体侧)的作为热屏蔽层的外涂层和位于其内侧(基材侧)的作为中间层的粘接涂层构成。外涂层是以热屏蔽效果为目的的陶瓷涂层。粘接涂层是以提高基材的抗氧化性为目的的金属涂层。

专利文献1记载了在包含Ni合金的基材上被覆含铝的铂族金属系粘接涂层，在铂族金属系粘接涂层上被覆包含稳定氧化锆的外涂层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-156744号公报

发明内容

发明所要解决的课题

此外，作为热屏蔽涂层的粘接涂层，有通过使用氯化铝等氯化物、氟化铝等氟化物进行气相扩散而得的铝扩散涂层(渗铝(Aluminize))、在铝扩散涂层之前施加Pt(铂)并使其扩散来形成含Pt的皮膜的Pt-Al涂层。将铝扩散涂层、Pt-Al涂层应用于包含Ni合金的基材时，粘接涂层由以β-NiAl相(以体心立方晶格为基本形的B2型结晶结构)为主体的皮膜形成，其中β-NiAl相是Ni(镍)和Al(铝)的金属间化合物。

然而，β-NiAl是Al比率高且脆的相，因此容易因热循环负荷等而产生裂纹，有时发生外涂层剥离进而热屏蔽涂层的剥离寿命变短。

因此，本发明的目的在于，提供更加提高热屏蔽涂层的剥离寿命的、经热屏蔽涂覆的Ni合金部件及其制造方法。

用于解决课题的方法

本发明所涉及的经热屏蔽涂覆的Ni合金部件的特征在于，具备：由含有Al的Ni合金形成的基材、形成于前述基材的表面的中间层、以及形成于前述中间层的表面且由陶瓷形成的热屏蔽层，前述中间层在热屏蔽层侧的表面具有由γ’-Ni3Al相形成且含有Pt的γ’层。

本发明所涉及的经热屏蔽涂覆的Ni合金部件的特征在于，前述γ’层含有Ir。

本发明所涉及的经热屏蔽涂覆的Ni合金部件的特征在于，前述γ’层中热屏蔽层侧的表面以大于0μm且5μm以下的周期形成为凹凸状。

本发明所涉及的经热屏蔽涂覆的Ni合金部件的特征在于，前述中间层在前述γ’层的基材侧具有含γ层，前述含γ层包含由γ-Ni固溶体相和γ’-Ni3Al相形成且含有Pt和Ir的γ+γ’层、或由γ-Ni固溶体相形成且含有Pt和Ir的γ层。

本发明所涉及的经热屏蔽涂覆的Ni合金部件的特征在于，前述含γ层的γ-Ni固溶体相的比率为大于50％且100％以下。

本发明所涉及的经热屏蔽涂覆的Ni合金部件的特征在于，前述中间层在前述含γ层的基材侧具有Pt和Ir在前述基材中扩散而形成的扩散层，前述扩散层具有通过Ir浓化而形成的Ir浓化部。