[发明专利]涂覆制品和制备方法

说明书

本公开涉及涂覆制品和制备方法，具体涉及将覆盖性金属基涂层施加到金属基基底上。提供了一种制品，所述制品包括金属基基底，所述金属基基底具有在界面处设置在所述基底上的覆盖性金属基涂层。该界面被构造成使得在覆盖性金属基涂层内形成并接近该界面的裂纹具有比穿过界面并进入金属基基底在能量上更有利于沿界面的传播路径。

技术领域

本说明书描述的主题涉及将覆盖性金属基涂层(overlay metal-based coating)施加到金属基基底上。

背景技术

基底(诸如金属)的疲劳可在发生氧化和/或腐蚀的环境中加速。通常使用涂层来保护基底免受此类环境的影响。通常，涂覆工艺被设计成最大化涂层与基底的粘附强度，因为缺乏足够的粘附力会导致涂层在操作期间与基底分离。然而，涂层与基底的过度粘附会对基底材料的疲劳性能产生不可接受的耗损。

发明内容

在一个实施方案中，提供了一种制品。该制品包括金属基基底，该金属基基底具有在界面处设置在该基底上的覆盖性金属基涂层。该界面被构造成使得在覆盖性金属基涂层内形成并接近该界面的裂纹具有比穿过界面进入金属基基底在能量上更加有利于沿界面的传播路径(propagation path)。

在一个实施方案中，提供了一种方法。该方法包括将覆盖性金属基涂层施加到金属基基底上。覆盖性金属基涂层与金属基基底之间的界面被构造成使得在覆盖性金属基涂层内形成并接近该界面的裂纹具有比穿过界面进入金属基基底在能量上更加有利于沿界面的传播路径。在一些实施方案中，覆盖性金属基涂层包括镍基合金、钴基合金或铁基合金或包括这些中的一种或多种的任何组合。在一些实施方案中，金属基基底包括镍基合金、钴基合金、铁基合金或包括这些中的一种或多种的组合。在某些实施方案中，覆盖性金属基涂层与金属基基底之间的界面具有在0.05至范围内的界面韧性(interface toughness)。

在一个实施方案中，提供了一种方法。该方法包括使用高速空气燃料(HVAF)喷枪的热喷涂将覆盖性金属基涂层施加到金属基基底上。覆盖性金属基涂层包括镍基合金、钴基合金或包括这些中的一种或多种的任何组合。金属基基底包括镍基合金。覆盖性金属基涂层与金属基基底之间的界面韧性具有的下限(lower bound)和的上限(upper bound)。界面韧性基于将覆盖性金属基涂层施加到金属基基底上时HVAF喷枪的间隔距离(a stand ofdistance)。响应于覆盖性金属基涂层内的裂纹，界面韧性被构造成使得在覆盖性金属基涂层内形成并接近覆盖性金属基涂层与金属基基底之间的界面的裂纹具有比穿过界面进入金属基基底在能量上更加有力于沿界面的传播路径。

本公开技术方案1提供一种制品，包括：金属基基底，所述金属基基底具有在界面处设置在所述基底上的覆盖性金属基涂层，所述界面具有界面韧性，其中所述界面被构造成使得在所述覆盖性金属基涂层内形成并接近所述界面的裂纹具有比穿过所述界面并进入所述金属基基底在能量上更加有利于沿所述界面的传播路径。

技术方案2：根据技术方案1所述的制品，其中所述界面韧性为至少约

技术方案3：根据技术方案2所述的制品，其中所述界面韧性小于约其中ΔK_th是所述基底的疲劳裂纹扩展门槛应力强度。

技术方案4：根据技术方案1所述的制品，其中所述界面韧性在由上限和下限限定的范围内，其中所述下限处于约至约的下限范围内，并且其中所述上限处于约至约的上限范围，其中ΔK_th是所述基底的疲劳裂纹扩展门槛应力强度。

技术方案5：根据技术方案4所述的制品，其中所述上限为

技术方案6：根据技术方案4的制品，其中所述下限为

技术方案7：根据技术方案4所述的制品，其中所述上限为

技术方案8：根据技术方案1所述的制品，其中所述覆盖性金属基涂层包括镍基合金、钴基合金、铁基合金或包括这些中的一种或多种的任何组合。