[其他]用于流体机械的部件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于流体机械的、尤其是蒸汽轮机的部件，所述部件具有部件表面。

背景技术

用于高运行温度的保护层如今通常普遍应用在流体机械构造中。这种高温保护层的主要应用领域在于热学的流体机械的范围中、尤其是在于受高载荷的蒸汽轮机部件中。这些保护层用于延长要保护的高温生产材料的使用寿命。

蒸汽轮机转子叶片在下述环境中使用，在所述环境中蒸汽轮机转子叶片经受高的离心负荷和震动载荷。

当转子叶片固有频率与运行转速或其他的短暂的频率形成共振时，震动载荷上升。

对于经受高于大约600℃的热蒸汽的高压和/或中压蒸汽轮机的部件、例如涡轮机叶片而言，存在对待使用的生产材料的特别要求。在蒸汽轮机的受热载荷区使用的生产材料基本上必须满足两个特性。这一方面是耐氧化性并且另一方面是抗蠕变性。基本上已知能够满足这些要求的生产材料、例如越来越多地使用的镍基合金。当然，这些生产材料是相对昂贵的。因此，上述生产材料通过明显更便宜的生产材料、例如铁素体的10％的铬钢等来替代。这些铁素体的10％的铬钢或其他类似的生产材料的缺点在于：它们不具有充分的耐氧化性从而不适合用于蒸汽轮机中的一些应用。

至今为止，在经受大约600℃的热蒸汽的区域中的受热载荷的部件、例如高压或中压涡轮机叶片部分地由镍基合金制成。通常在蒸汽温度位于显著高于600℃的范围中的情况下不再使用所建立的铬钢，因为这些铬钢的耐氧化性在该范围中不再是充分的。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种用于流体机械的部件的适合的保护层。

该目的通过一种用于流体机械的、尤其是蒸汽轮机的具有部件表面的部件来实现，其中陶瓷的硬质材料层直接施涂到部件表面上，其中金属层直接施加到陶瓷的硬质材料层上。

一个主要的特征是：双重保护层被施加到部件上，所述双重保护层由两个层构成。所述部件具有部件表面，其中陶瓷的硬质材料层直接设置到该部件表面上。在此重要的是，陶瓷的硬质材料层直接施加到部件表面上，即在部件表面和陶瓷的硬质材料层之间不设有中间层。根据本实用新型，金属层直接施加到该陶瓷的硬质材料层上。在此还重又重要的是，在陶瓷的硬质材料层和金属层之间不设置另外的中间层。

本实用新型基于下述思想：根据本实用新型的双重保护层提供改进的氧化保护和改进的耐腐蚀性。这表示：部件的基本生产材料不强制性地必须是镍基合金。更确切地说，能够使用更便宜的生产材料代替镍基合金。

在下文中提出有利的改进形式。

在第一有利的改进形式中，部件具有下述材料：

-用于在流体机械中应用的适合于高温的Cr合金钢，例如X20Cr13(1.4021)、X22CrMoV12-1(1.4923)、X12CrMoWVNbN10-1-1(1.4906)、10CrMo9-10(1.7380)。

陶瓷的硬质材料层有利地具有下述材料：

-CrN

-CrAlN

-TiAlN

-Al₂O₃。

在另一个有利的改进形式中，金属层具有下述材料：

-MCrAl(Y)类型的金属层或者具有至少15％的Cr的Ni基层。

在一个明显有利的改进形式中，通过将第二陶瓷的硬质材料层直接施加在金属层上的方式将双重层改进成三重层。这表示：部件从现在开始具有彼此叠加的三个层。在此主要的特征是：陶瓷的硬质材料层直接设置在金属层上，即在陶瓷的硬质材料层和金属层之间不施加另外的中间层。在一个有利的改进形式中，第二陶瓷的硬质材料层具有下述材料：

-CrN

-CrAlN

-TiAlN

-Al₂O₃。

在一个有利的改进形式中，陶瓷的硬质材料层、金属保护层和第二陶瓷的硬质材料层具有在5μm至25μm的范围中的厚度。

附图说明

现在，根据一个实施例详细阐述本实用新型。

附图示出：

图1示出根据本实用新型的双重保护层；

图2示出根据本实用新型的三重保护层。

具体实施方式