抗微动磨损涂层组合物以及涂层部件制造技术

提供了一种在800

【技术实现步骤摘要】
抗微动磨损涂层组合物以及涂层部件
优先权信息
[0001]本申请对2021年3月3日提交的申请号为202111008896的印度专利主张优先权。


[0002]本课题大体上涉及抗微动磨损涂层组合物和涂覆有该组合物的部件。更特别地，本课题涉及燃气涡轮发动机部件，所述燃气涡轮发动机部件上具有抗微动磨损涂层。

技术介绍

[0003]在多种操作条件下，金属部件被用于多种工业应用中。在许多情况下，部件具有赋予各种特性的涂层，例如耐腐蚀性、耐热性、抗氧化性和耐磨性。例如，为有效提高涡轮发动机的运行温度，涡轮发动机的各种部件通常涂有热障涂层。需要某种保护涂层的制品的其它例子包括用于内燃机和其它类型机器的活塞。
[0004]耐磨涂层(通常称为“磨损涂层”)经常用在涡轮发动机部件上。耐磨涂层可在部件可能相互摩擦的区域提供保护，因为摩擦(尤其是高频摩擦)会损坏部件。一种特定类型的磨损称为“微动磨损”。微动磨损通常是由配合部件之间接合处的非常小的运动或振动引起的，例如，在燃气涡轮发动机的压缩机部分和/或风扇部分。例如，在发动机运行期间涡轮部分中的护罩段彼此摩擦的区域中会产生微动磨损。这种类型的磨损可能需要提前修理或更换一个以上受影响的部件。各种合金，例如镍基合金或钴基合金，容易受到微动磨损和其它磨损模式的影响。这种相对较小幅度的位移有时会与冲击相结合，因此，发动机零件上也会发生微动磨损和冲击磨损的组合。
[0005]已经开发出多种耐磨涂层。然而，在高于1500
°
F的温度下，这种市售耐磨涂层往往会氧化或磨损，这使其不适用于在高于1500
°
F的温度下运行的发动机的某些部分。鉴于燃气涡轮发动机的某些部分例如高旁通涡扇发动机在远高于1800
°
F的温度下运行，需要在更高温度(例如高于1800
°
F)下运行稳定的改进的耐磨涂层，例如抗微动磨损涂层。

技术实现思路

[0006]本专利技术的方面和优点将在以下说明中部分阐述，或者可以从说明书中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践获知。
[0007]本公开的示例性方面涉及抗微动磨损涂层组合物。抗微动磨损涂层组合物包含约5重量％至约80重量％的含钴粉末和约1重量％至约40重量％的含铝粉末。
[0008]其它示例性方面涉及具有基材的部件，所述基材具有第一接触表面，所述第一接触表面成形为会在第一接触表面和第二接触表面之间带来磨损的方式与邻接构件的第二接触表面配合，在第一接触表面上具有由抗微动磨损涂层组合物形成的抗微动磨损涂层，所述抗微动磨损涂层组合物包含约5重量％至约80重量％的含钴粉末和约1重量％至约40重量％的含铝粉末。
[0009]参考以下说明和所附权利要求书，将更好地理解本专利技术的这些特征和其它特征、
方面和优点。包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本专利技术的实施方式，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0010]针对本领域的普通技术人员，在参考附图的说明书中阐述了本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0011]图1是根据本公开的实施方式的燃气涡轮发动机的示意性剖视图；
[0012]图2是根据本公开的实施方式的燃气涡轮发动机的高压涡轮部分的放大横截面侧视图。以及
[0013]图3显示出根据本公开的实施方式，沿涡轮叶片的长轴观察的涡轮叶片末梢护罩和相邻的末梢护罩。
具体实施方式
[0014]现在将详细参考本专利技术的当前实施方式，在附图中显示出其一个以上的示例。详细说明使用数字和字母名称来指代图中的特征。附图和说明书中相似的标号已用于指代本专利技术的相似部分。
[0015]单数形式“a”、“an”和“the”包括复数参考，除非上下文另有明确规定。
[0016]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对流动方向。例如，“上游”是指流体从中流出的流动方向，“下游”是指流体流向的流动方向。
[0017]此外，如本文所用，术语“轴向”或“轴向地”是指沿发动机纵轴的尺寸。与“轴向”或“轴向地”结合使用的术语“向前”是指朝向发动机入口的方向，或与另一部件相比相对更靠近发动机入口的部件。与“轴向”或“轴向地”结合使用的术语“后部”是指朝向发动机喷嘴的方向，或者与另一部件相比相对更靠近发动机喷嘴的部件。术语“径向”或“径向地”是指在发动机的中心纵向轴线和发动机外圆周之间延伸的尺寸。
[0018]如本文所用，术语“粉末”等是指颗粒的集合。颗粒可以具有任何构型、形状或尺寸，只要它们适合其流动性、分散和/或压实。如本文所用，术语“中值粒径”是指粒径分布的中值，也称为d50中值。
[0019]本文在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修饰任何定量表示，所述表示可以允许变化而不导致与其相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语修饰的值，例如“大约”、“大致”和“基本上”，不限于指定的精确值。至少在一些情况下，近似语言可以对应用于测量该值的仪器的精度，或者对应用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可能是指在规定值的10％范围内。
[0020]在此以及在整个说明书和权利要求中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则这样的范围被标识并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以彼此独立地组合。
[0021]通常，本主题提供用于保护基材的至少一部分的耐磨、抗微动磨损涂层组合物。该抗微动磨损涂层组合物在1800
°
F以上的温度下运行稳定。抗微动磨损涂层组合物包含钴和
铝。可选地，抗微动磨损涂层可包括含有氧化铝、二氧化硅和氧化钙的粘弹性改性组合物。还提供了涂有本文公开的抗微动磨损涂层组合物的部件。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，基材包括涡轮机组件的部件，例如燃气涡轮机组件或燃气动力涡轮机组件。现在参考附图，图1是示例性高旁通涡扇发动机10(本文中称为“涡轮风扇10”)的示意性剖视图，其可并入本公开的各种实施方式。如图1所示，涡轮风扇10具有纵向或轴向中心线轴线12，出于参考目的，该纵向或轴向中心线轴线延伸穿过其中。通常，涡轮风扇10可包括设置在风扇部分16下游的核心涡轮或燃气涡轮发动机14。
[0023]燃气涡轮发动机14通常可包括限定环形入口20的大致管状的外壳18。外壳18可由多个外壳形成。外壳18包围呈串联流动关系的压缩机部分(所述压缩机部分具有增压或低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24)、燃烧部分26、包括高压(HP)涡轮机28、低压(LP)涡轮机30的涡轮机部分和喷射排气喷嘴部分32。高压(HP)轴或线轴34将HP涡轮机28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或线轴36将LP涡轮机30驱动地连接到L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抗微动磨损涂层组合物，其中，所述抗微动磨损涂层组合物包含：约5重量％至约80重量％的含钴粉末；以及约1重量％至约80重量％的氧化铝粉末。2.根据权利要求1所述的抗微动磨损涂层组合物，其中，所述抗微动磨损涂层组合物还包含约1重量％至约20重量％的含钽粉末。3.根据权利要求1所述的抗微动磨损涂层组合物，其中，所述抗微动磨损涂层组合物包含含有氧化钙、氧化铝和二氧化硅的粘弹性改性组合物。4.根据权利要求3所述的抗微动磨损涂层组合物，其中，所述粘弹性改性组合物包含约25重量％至约50重量％的氧化钙、约10重量％至约40重量％的氧化铝，以及约20重量％至约65重量％的二氧化硅。5.根据权利要求3所述的抗微动磨损涂层组合物，其中，所述抗微动磨损涂层组合物包含约5重量％至约20重量％的粘弹性改性组合物。6.根据权利要求3所述的抗微动磨损涂层组合物，其中，所述粘弹性改性组合物还包含一种以上添加剂，所述一种以上添加剂包括氧化铁、二氧化钛、氧化镍、氧化硼或它们的组合，这些添加剂的重量％不超过粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：