[发明专利]磨耗性单晶涡轮叶片

权利要求书

1.一种用于涡轮的转子(2)的涡轮叶片(1)，所述涡轮叶片(1)带有具有叶片顶端(3)的、在径向的方向(r)上延伸的单晶基体(4)，其特征在于，

-在径向上处于外部的叶片顶端(3)处布置有至少一个借助于已知的激光堆焊施加的抗氧化的中间敷层(5)，所述中间敷层(5)以取向附生的方式与所述基体(4)相连接，并且

-在所述取向附生的中间敷层(5)上至少局部地布置有借助于激光堆焊施加的、至少单层的、抗磨损且抗氧化的敷层(6)，所述敷层(6)由抗氧化的粘合剂材料(7)和嵌入在所述粘合剂材料(7)中的磨耗性颗粒(8)组成。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述中间敷层(5)由γ/β或γ/γ′型抗氧化的MCrAlY合金制成，如此选择所述合金的化学成分，即，在以取向附生的方式固化时首先构造γ相，并且随后才构造β或γ′相。

3.根据权利要求1所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述中间敷层(5)由抗氧化的MCrAlY合金制成，该合金具有小于50K、优选地小于30K的在固相线温度和液相线温度之间的固化间隔ΔT₀。

4.根据权利要求1所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述中间敷层(5)由γ/β或γ/γ′型抗氧化的MCrAlY合金制成，如此选择所述合金的化学成分，即，其在三元Ni-Al-Cr相图或Ni/Co-Al-Cr相图中位于γ相区中并且邻近γ相区和β相区或γ′相区之间的共晶界线。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述中间敷层(5)由带有以下化学成分(按重量计算(％))的γ/β或γ/γ′型抗氧化的MCrAlY合金制成：15-30Cr，5-10Al，0.3-1.2Y，0.1-1.2Si，0-2其它，其余Ni、Co。

6.根据权利要求5所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述中间敷层(5)由带有以下化学成分(按重量计算(％))的γ/β型抗氧化的MCrAlY合金制成：35-39Co，18-24Cr，7-9Al，0.3-0.8Y，0.1-1Si，0-2其它，其余Ni。

7.根据权利要求5所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述中间敷层(5)由带有以下化学成分(按重量计算(％))的γ/γ′型抗氧化的MCrAlY合金制成：18-26Cr，5-8Al，0.3-1.2Y，0.1-1.2Si，0-2其它，其余Ni、Co。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，用于所述抗氧化的中间敷层(5)而使用的材料还用作在所述抗磨损且抗氧化的敷层(6)中的粘合剂材料(7)。

9.根据权利要求1所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，在所述抗磨损且抗氧化的敷层(6)中的磨耗性材料(8)为立方氮化硼(cBN)。

10.根据权利要求1所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，如果所述抗磨损且抗氧化的敷层(6)构造成多层的，则在所述抗磨损且抗氧化的敷层(6)中的磨耗性材料(8)的份额在径向的方向(r)上向外增加。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，涡轮叶片(1)为修整的涡轮叶片。

12.根据权利要求11所述的涡轮叶片，其特征在于，在之前的维护周期中首先在无磨耗性的叶片顶端(3)情况下使用所述涡轮叶片。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述涡轮叶片为新构件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的带有长度(L)的涡轮叶片(1)，其特征在于，所述长度(L)可通过借助于激光堆焊施加的抗氧化的取向附生的中间敷层(5)和/或抗磨损且抗氧化的敷层(6)的数量而变化。

15.一种用于制造根据权利要求1至14中任一项所述的单晶涡轮叶片(1)的方法，其特征在于，在径向上处于外部的叶片顶端(3)处借助于激光堆焊将至少一个抗氧化的中间敷层(5)以取向附生的方式施加到所述基体(4)的表面上，并且借助于激光堆焊至少局部地将至少单层的、抗磨损且抗氧化的敷层(6)施加在所述取向附生的中间敷层(5)上。