Компоненты газотурбинных установок подвергаются высоким механическим нагрузкам при повышенных температурах, работая при этом в среде коррозионно-активного газа и под воздействием эрозии компонентов топлива. Газо-термические покрытия продлевают срок службы и позволяют компонентам работать при более высоких температурах, повышая таким образом тепловую эффективность газотурбинной установки.
Основными частями турбины, которые подвергаются повышенному износу являются газотурбинные камеры и лопатки турбин.
Далее главные преимущества:
Защита от точечного перегрева
Длительность и стойкость работы детали
Противообрастающие и антикоррозионные свойства
Лопатки и сопловые аппараты турбин изготавливаются как правило из температуростойких никелевых суперсплавов, таких как Инконель 718, которые имеют хорошую стойкость к окислению, но не способны выдерживать высокотемпературную коррозию и эрозию. Для решения этих проблем компоненты покрываются слоем MCrAlY, составом в основе которого металл (Ni, Co, Fe или их сплавы). Сплавы MCrAlY образуют внутреннюю оксидную структуру, которая придают превосходную стойкость к горячей коррозии и окислению. Стойкость покрытия тесно связана с содержанием оксидов, пористостью и адгезией покрытия и поверхности и детали. Добавление в сплав иттрия улучшает общую оксидную структуру и повышает прочность оксидной пленки.
Некоторые компоненты работают при температурах, превышающих предельно допустимые для материала подслоя или материала самой детали. Это приводит к требованию тепловой защиты компонентов. Керамические покрытия на основе диоксида циркония наносятся на подслой из MCrAlY для обеспечения температурного градиента между газом и компонентом. При наличии внутреннего охлаждения компоненты с такими покрытиями способны выдерживать повышенные температуры рабочего газа. Толщина керамического слоя зависит от температуры газового потока и интенсивности охлаждения.