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Title:
METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT, AND COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/011199
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a component (1, 11, 18, 19), in particular a turbine rotor blade for a gas turbine, said method having the following steps: producing a main body (3, 13, 20) from a metallic material; - producing a functional alloy, containing at least one intermetallic phase, on the basis of nickel or cobalt or a nickel-based superalloy or a cobalt-based superalloy; and arranging the functional alloy on at least one section of the main body (3, 13, 20), wherein at least a portion of the functional alloy is converted into a metal-ceramic composite material (15) by oxidation of the intermetallic phase during or after arrangement of the functional alloy on the main body (3, 13, 20).

Inventors:
ANTON REINER (DE)
BOSTANJOGLO GEORG (DE)
FLORES RENTERIA ARTURO (DE)
GRODZKI JACEK (DE)
LAUX BRITTA (DE)
LORENZ THOMAS (DE)
MAIZ KHALED (DE)
NEDDEMEYER TORSTEN (DE)
SCHUMANN ECKART (DE)
SETTEGAST SILKE (DE)
SÖL RÜSTÜ (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/067386
Publication Date:
January 18, 2018
Filing Date:
July 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
C23C26/02; C23C26/00
Domestic Patent References:
WO2004111306A22004-12-23
Foreign References:
EP2241397A12010-10-20
EP2322762A12011-05-18
US6242109B12001-06-05
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (1, 11, 18, 19), insbesondere einer Turbinenlaufschaufel einer Gasturbine, aufweisend die Schritte:

Herstellen eines Grundkörpers (3, 13, 20) aus einem me¬ tallischen Werkstoff;

Herstellen einer wenigstens eine intermetallische Phase enthaltenden Funktionslegierung, basierend aus Nickel oder Cobalt oder einer Nickel-basierten Superlegierung oder einer Cobalt-basierten Superlegierung; und

Anordnen der Funktionslegierung an wenigstens einem Abschnitt des Grundkörpers (3, 13, 20), wobei wenigstens ein Anteil der Funktionslegierung während oder nach ihrer Anord- nung an dem Grundkörper (3, 13, 20) durch Oxidation der intermetallischen Phase in einen Metall-Keramik- Verbundwerkstoff (15) umgewandelt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1,

wobei die Funktionslegierung unter Verwendung von wenigstens einem Legierungselement oder einer Kombination von wenigstens zwei Legierungselementen hergestellt wird, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Zirconium, Aluminium, Yttrium, Hafnium, Gadolinium, Cer, Scandium, Lanthan und weitere Seltenerdenme- talle.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2,

wobei der Abschnitt des Grundkörpers (3, 13, 20) vor der An¬ ordnung der Funktionslegierung an dem Abschnitt zumindest teilweise mit einer Oxidationsschutzschicht (16, 17, 22) be¬ schichtet wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3,

wobei an dem Abschnitt des Grundkörpers (3, 13) wenigstens eine Nut (4, 6, 14) ausgebildet wird, wobei die Nut (4, 6, 14) mit der Oxidationsschutzschicht (16) beschichtet wird, und wobei anschließend ein die Funktionslegierung enthaltender Lotwerkstoff in die Nut (4, 6, 14) eingebracht wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4,

wobei nach der Umwandlung der Funktionslegierung ein Bauteilabschnitt von dem Bauteil (1, 11) abgetrennt wird, an dem ein Teil der Nut (4, 6, 14) angeordnet ist, und wobei eine durch das Abtrennen des Bauteilabschnitts freigelegte Oberfläche des übrigen Bauteils mit einer Oxidationsschutzschicht (17) beschichtet wird. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,

wobei ein Formkörper (8, 24) aus einem Nickel oder Cobalt enthaltenden Werkstoff separat hergestellt wird, wobei der Werkstoff nach Herstellung des Formkörpers (8, 24) unter Wärmeeinwirkung in die Funktionslegierung umgewandelt wird, wo- bei der wenigstens eine Anteil der Funktionslegierung während oder nach ihrer Anordnung an dem Grundkörper (3, 13, 20) durch Oxidation der intermetallischen Phase in den Metall- Keramik-Verbundwerkstoff umgewandelt wird, wobei der Formkör¬ per (8, 24) zumindest teilweise mit einer Oxidationsschutz- schicht (25) beschichtet werden kann, wobei an dem Grundkör¬ per (20) wenigstens eine Ausnehmung (23, 26) zur zumindest teilweise Aufnahme des Formkörpers (8, 24) ausgebildet wird, und wobei der Formkörper (8, 24) zumindest teilweise in die Ausnehmung (23, 26) eingefügt und an dem Grundkörper (20) be- festigt wird.

7. Bauteil (1, 11, 18, 19),

insbesondere Turbinenlaufschaufel einer Gasturbine, gekenn¬ zeichnet durch einen Grundkörper (3, 13, 20) aus einem metal- lischen Werkstoff und wenigstens einen an dem Grundkörper (3, 13, 20) angeordneten, einen verschleißfesten Oberflächenabschnitt des Bauteils (1, 11, 18, 19) zumindest teilweise aus¬ bildenden Bauteilabschnitt (5, 7, 8, 15, 24), der aus einem Metall-Keramik-Verbundwerkstoff hergestellt ist, wobei der wenigstens eine Bauteilabschnitt (5, 7, 8, 15, 24) unmittel¬ bar an dem Grundkörper (3, 13, 20) angeordnet ist, wobei ein Anteil des Bauteilabschnitts (5, 7, 8, 15, 24), der unmittel¬ bar an dem Grundkörper (3, 13, 20) angeordnet ist zumindest teilweise nicht oxidiert ist.

8. Bauteil (1, 11, 18, 19) gemäß Anspruch 7,

wobei zwischen dem Bauteilabschnitt (5, 7, 8, 15, 24) und dem Grundkörper (3, 13, 20) zumindest teilweise eine Oxidations- schutzschicht (16, 22) angeordnet ist.

9. Bauteil (1, 11, 18, 19) gemäß Anspruch 7 oder 8,

wobei an dem Grundkörper (3, 13, 20) wenigstens eine Ausneh¬ mung (23, 26) oder eine Nut (4, 6, 14) ausgebildet ist, in welcher der Bauteilabschnitt (5, 7, 8, 15, 24) zumindest teilweise angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Herstellen eines Bauteils und Bauteil Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines

Bauteils, insbesondere einer Turbinenlaufschaufel einer Gas ¬ turbine .

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bauteil, insbesondere eine Turbinenlaufschaufel einer Gasturbine.

Es gibt Anwendungsfälle, bei denen Bauteile mit höchsten me ¬ chanischen und thermischen Belastungen beaufschlagt werden und zusätzlich vor Korrosion und Verschleiß geschützt werden müssen. Ein solcher Anwendungsfall liegt beispielsweise bei

Turbinenlaufschaufeln für Industrieturbinen und Fluggasturbinen vor.

Der hierbei am stärksten betroffene Bereich einer Turbinen- laufschaufel liegt an einer Anstreifkante bzw. Dichtspitze der Turbinenlaufschaufel vor, welche die Funktion übernimmt, im Betrieb einer Gasturbine die Leckströmungen möglichst ge ¬ ring und den Wirkungsgrad der Gasturbine möglichst hoch zu halten .

Im Betrieb einer Gasturbine kommt es insbesondere durch den Sauerstoff im Abgasstrom zur oxidativen Degradation an der Anstreifkante und damit zu einer Zersetzung der

Anstreifkante . Die dadurch verursachte Vergrößerung der Radi- alspalte zwischen den Turbinenlaufschaufeln und einem diese umgebenden Turbinengehäuse führt zu einem Wirkungsgradverlust der Gasturbine.

Stand der Technik ist eine Kühlung einer Turbinenlaufschaufel durch darin eingebrachte Kühlkanäle. Die Turbinenlaufschaufel ist üblicherweise mit einem Oxidationsschutz versehen, welcher eine thermische Spritzschicht, beispielsweise aus MCrAlY und gegebenenfalls noch eine Wärmedämmschicht (TBC-Schicht ) enthalten kann. In der Praxis muss in vielen Fällen jede Turbinenlaufschaufel auf Endmaß abgelängt werden, so dass die am höchsten oxidativ beaufschlagte Region der Turbinenlaufschau ¬ fel nach der mechanischen Bearbeitung bzw. Ablängung unge- schützt vorliegt.

Auch eine mittels einer Beschichtung geschützte Schaufelspit ¬ ze einer Turbinenlaufschaufel kann durch EinlaufVorgänge der Gasturbine bzw. AnstreifVorgänge an dem Turbinengehäuse ver- schleißen. Dies ist bei einer Beschichtung insofern kritisch, da das für den Oxidationsschutz notwendige Aluminium-Depot zerstört wird.

In manchen Fällen wird für das Einlaufen der Gasturbine eine spezielle Beschichtung, sogenannte Abradable, von Ringsegmen ¬ ten des Turbinengehäuses oder Leitschaufeln eingesetzt.

Selbst wenn diese Beschichtung nicht zu einem Verschleißen der Anstreifkante der einer Turbinenlaufschaufel führen soll ¬ te, kann dies vorkommen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Verschleißfestigkeit eines Bauteils, insbesondere einer Turbinenlaufschaufel einer Gasturbine, zu erhöhen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Bau ¬ teils, insbesondere einer Turbinenlaufschaufel einer Gastur ¬ bine, umfasst die Schritte:

Herstellen eines Grundkörpers aus einem metallischen Werkstoff;

- Herstellen einer wenigstens eine intermetallische Phase enthaltenden Funktionslegierung, basierend aus Nickel oder Cobalt oder einer Nickel-basierten Superlegierung oder einer Cobalt-basierten Superlegierung; und

Anordnen der Funktionslegierung an wenigstens einem Ab- schnitt des Grundkörpers, wobei wenigstens ein Anteil der

Funktionslegierung während oder nach ihrer Anordnung an dem Grundkörper durch Oxidation der intermetallischen Phase in einen Metall-Keramik-Verbundwerkstoff umgewandelt wird. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Abschnitt des Bauteils, der bei einem bestimmungsgemäßen Einsatz des Bauteils in einem Kontakt mit einem weiteren Bauteil gelangt bzw. gelangen kann, aus einem Keramik-Metall-Verbundwerkstoff hergestellt. Dieser Abschnitt des Bauteils ist hierdurch sehr verschleiß ¬ fest ausgebildet, wodurch die Verschleißfestigkeit des Bau ¬ teils erhöht wird. Die höhere Verschleißfestigkeit des Ab ¬ schnitts des Bauteils wird durch eine teilweise Umwandlung der rein metallischen Mikrostruktur der Funktionslegierung in den Metall-Keramik-Verbundwerkstoff hergestellt.

Bei einem Bauteil in Form einer Turbinenlaufschaufel kann der verschleißfestere Abschnitt insbesondere im Bereich der

Anstreifkante der Turbinenlaufschaufel angeordnet sein bzw. diese wenigstens teilweise ausbilden. Die erhöhte Verschleiß ¬ beständigkeit der Anstreifkante der Turbinenlaufschaufel er ¬ leichtert die Einschleifphase von entsprechenden Turbinen ¬ laufschaufeln, in der die Anstreifkanten in Kontakt mit einer Beschichtung auf einem Ringsegment des Turbinengehäuses oder aus einer Leitschaufel gelangen, und führt dazu, dass ein Oxidationsschutz an der Anstreifkante, beispielsweise in Form einer MCrAlY-Schicht oder einer Aluminierschicht, insbesonde ¬ re in Bereichen der Anstreifkante, die nicht durch den Kera ¬ mik-Metall-Verbundwerkstoff gebildet sind, weitestgehend er ¬ halten bleibt. Die höhere Verschleißfestigkeit von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Turbinenlaufschaufeln führt auch dazu, dass auf teure YbZrO-Einlaufschichten, sogenannte Abradables, verzichtet werden kann und stattdessen günstige TBC-Schichten als Abradable eingesetzt werden kön ¬ nen .

Die Erzeugung des verschleißbestädigeren Keramik-Metall- Verbundwerkstoffs erfolgt erfindungsgemäß über den Mechanis- mus der inneren Oxidation. Oxidiert werden intermetallische Phasen der Funktionslegierung, wie beispielsweise Ni 5 Zr, Co x Zr y , NiAl, N1 3 AI oder weitere intermetallische Phasen von Nickel bzw. Cobalt mit Y, Hf, Gd, Ce, Sc, La oder anderen Seltenerdenmetallen. Diese intermetallischen Phasen entstehen durch die Erstarrung von Nickel oder Cobalt bzw. der jeweiligen Funktionslegierung mit einer ausreichenden Menge der erwähnten Legierungselemente bzw. einer Kombination daraus. Ei- ne erfindungsgemäße Superlegierung kann ausscheidungsgehärtet sein oder auch nicht. Eine Superlegierung kann erfindungsgemäß konzentrationsmäßig auch geringfügig außerhalb der sons ¬ tigen bekannten Superlegierungen liegen. In jedem Fall ist Zirconium und Yttrium für die Bildung von ZrÜ 2 bzw. Aluminium und mindestens ein weiteres Element, insbesondere Yttrium, für die Bildung von AI 2 O 3 notwendig. Die Bildung von AI 2 O 3 kann unter Verwendung des Rhines-Pack-Verfahren oder anderweitig erfolgen. Die erfinderische Idee der in situ erfolgenden inneren Oxida- tion der Funktionslegierung beruht auf der Tatsache, dass eine Diffusion von Elementen, die eine zu oxidierende interme ¬ tallische Phase ausbilden, eine vernachlässigbar geringe Diffusion in Nickel bzw. Cobalt bzw. in die jeweilige Funktions- legierung aufweisen muss und die Kinetik der inneren Oxidati- on lediglich durch die Diffusion von Sauerstoff in den jeweiligen Werkstoff hinein beeinflusst wird.

Zur Bildung von ZrÜ 2 sollte die Funktionslegierung Yttrium enthalten, wodurch insbesondere die Diffusionsrate von O 2 er ¬ heblich gesteigert werden kann. Das Verhältnis von Zirconium zu Yttrium kann beispielsweise 5:1 betragen. Die Anlieferung von O 2 erfolgt dann über das gebildete Oxid. Eine für die Durchführung der Oxidation benötigte Glühzeit ist vorzugswei- se derart gewählt, dass eine interpenetrierende Oxidstruktur generiert wird.

Die Oxidationsbeständigkeit des Bauteils, insbesondere die Oxidationsbeständigkeit des Grundkörpers und/oder der Multi- funktionsgeräte, kann mit bekannten Methoden hergestellt wer ¬ den. Es kann beispielsweise ein thermisches Spritzen oder ein PVD-Prozess oder ein CVD-Prozess (z.B. Alitieren) eingesetzt werden . Der Grundkörper des Bauteils kann beispielsweise unter Verwendung eines Feingussverfahrens hergestellt werden. Die Funktionslegierung kann auch zwei oder mehrere intermetalli- sehe Phasen enthalten.

Dadurch, dass der wenigstens eine Anteil der Funktionslegie ¬ rung während oder nach seiner Anordnung an dem Grundkörper durch Oxidation der intermetallischen Phase in einen Metall- Keramik-Verbundwerkstoff umgewandelt wird, ist es möglich, dass genau der eine Anteil oxidiert wird, der das Anstreifen während des AnstreifVorgangs unmittelbar ausführen soll und deshalb die größte Härte haben soll. Ein anderer Anteil der Funktionslegierung, der beispielhaft innerhalb der Ausnehmung und/oder der Nut angeordnet ist, kann zumindest teilweise unoxidiert vorliegen, wodurch der andere Anteil eine geringe ¬ re Spröde hat wie der eine Anteil. Dadurch, dass der andere Anteil die geringere Spröde hat und dadurch weicher ist, kann der andere Anteil Schubspannungen von dem einen Anteil ohne zu brechen via einer geringen Verformung aufnehmen und vorteilhaft an den Grundkörper weiterleiten. Eine Kombination aus dem einen und dem anderen Anteil sorgt für eine vorteil ¬ hafte Kraftübertragung von dem einen harten spröden Anteil via den anderen weicheren elastischeren Anteil bis zu dem Grundkörper. Dadurch, dass der andere weichere Anteil unmit ¬ telbar an dem Grundkörper anliegt, ist die Kraftübertragung besser als wenn die Funktionslegierung vollständig oxidiert wäre oder wenn die Funktionslegierung äußerlich vollständig oxidiert wäre, da bei einer vollständigen Oxidation oder bei einer äußerlich vollständigen Oxidation zwangsläufig ein oxi- dierter Anteil der Funktionslegierung an dem Grundkörper unmittelbar anliegen würde.

Die Funktionslegierung wird bevorzugt unter Verwendung von wenigstens einem Legierungselement oder einer Kombination von wenigstens zwei Legierungselementen hergestellt, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Zirconium, Aluminium, Yttrium, Hafnium, Gadolinium, Cer, Scandium, Lanthan und weiteren Selten- erdenmetallen. Zur Bildung der intermetallischen Phasen sind Zusätze wie Aluminium, Zirconium, Yttrium, Hafnium, Gadolinium, Cer, Scandium, Lanthan oder anderen Elemente in ausreichender Menge nötig, damit bei dendritischer Erstarrung ein interpenetrierendes System aus Metall und intermetallischer, oxidierfähiger Phase entsteht. Ein Grundoxidbildner kann insbesondere Aluminium oder Zirconium sein, wobei weitere Oxida- tionshilfselemente wie Yttrium, Hafnium, Gadolinium, Cer, Scandium oder Lanthan hinzukommen können.

Der Abschnitt des Grundkörpers wird bevorzugt vor der Anord ¬ nung der Funktionslegierung an dem Abschnitt zumindest teilweise mit einer Oxidationsschutzschicht beschichtet. Die Oxi- dationsschutzschicht kann beispielsweise durch thermisches Spritzen oder durch ein PVD-Verfahren erzeugt werden. Die

Oxidationsschutzschicht kann beispielsweise aus MCrAlY herge ¬ stellt oder eine Aluminierschicht (Alitierschicht) sein.

Bevorzugt wird an dem Abschnitt des Grundkörpers wenigstens eine Nut ausgebildet, wobei die Nut mit der Oxidationsschutz- schicht beschichtet wird, wobei anschließend ein die Funkti ¬ onslegierung enthaltender Lotwerkstoff in die Nut eingebracht wird. Anschließend kann zumindest ein Anteil der Funktionsle ¬ gierung durch Oxidation der darin enthaltenen intermetalli- sehen Phase in den Metall-Keramik-Verbundwerkstoff umgewan ¬ delt werden. Der Lotwerkstoff kann beispielswe.LSG 98 % 99 Nickel, 0% - 2% Zirconium und 0% - 2% Yttrium enthalten.

Statt Nickel kann auch eine Funktionslegierung (Grundwerkstoff) mit 0% - 2% Zirconium und 0% bis 2% Yttrium eingesetzt werden. Andere Lotwerkstoffe aus den oben genannten Elementen oder aus verschiedenen Kombinationen dieser Elemente sind ebenfalls möglich. Die Zusammensetzung des Lotwerkstoffs ist vorzugsweise derart gewählt, dass bei Erstarrung (durch Guss oder Löten mit nicht isothermer Erstarrung) eine hohe Menge an Eutektikum anfällt. In diesem Eutektikum sollte ein ausreichend hoher Volumenanteil an intermetallischen Phasen mit Nickel bzw. Cobalt anfallen, wie etwa Ni 5 Zr, NiAl, N1 3 AI, Ni 2 (Zr,Y), Niio(Zr,Y) 7 , Ni 5 Hf oder weiteren intermetallischen Phasen, die bei ihrer Oxidation Zr-Oxide oder Al-Oxide bilden können (oxidierfähige Phasen) . Ein Gefügeanteil der interme ¬ tallischen Phasen ist vorzugsweise derart groß, dass ein in ¬ terpenetrierendes System entstehen kann, wobei die Sauer- Stoff-Anlieferung durch das gebildete Oxid erfolgt. Die Aus ¬ bildung von einer oder mehreren entsprechenden Nuten an dem Abschnitt des Bauteils kann mittels Senkerodieren oder Draht ¬ erodieren an den Stellen erfolgen, an denen später die verschleißfesteren Gefügebereiche aus dem Keramik-Metall- Verbundwerkstoff vorliegen sollen. Die in die Nut eingebrachte Oxidationsschutzschicht kann eine thermische Spritzschicht oder eine durch ein PVD-Verfahren, ein CDV-Verfahren oder galvanisch erzeugte Aluminierschicht sein. Bei einer CVD- Schicht und einer PVD-Schicht sollte das gesamte Aluminium zu AI 2 O 3 umgesetzt werden. Gegebenenfalls kann die Funktionsle ¬ gierung einen Schmelzpunktsenker, beispielsweise Bor, Sili- cium, Germanium oder dergleichen, enthalten.

Die Durchführung des Diffusionslötverfahrens kann derart er- folgen, dass zunächst eine Kurzzeit-Diffusionslötbehandlung durchgeführt, mit dem Ziel, einen nicht isotherm erstarrten Gefügebereich zu erhalten. Hierdurch kommt es zur Bildung von Restschmelzebereichen mit oxidationsfähigen Phasen. Anschließend kann eine Wärmebehandlung der oxidationsfähigen Phasen bei ausreichend niedrigem 0 2 -Partialdrücken und ausreichenden hohen Temperaturen erfolgen, so dass lediglich die oxidati- onsfähigen Phasen oxidieren, jedoch nicht der Grundwerkstoff des Lotwerkstoffs bzw. der Funktionslegierung. Bevorzugt wird nach der Umwandlung der Funktionslegierung ein Bauteilabschnitt von dem Bauteil abgetrennt, an dem ein Teil der Nut angeordnet ist, wobei eine durch das Abtrennen des Bauteilabschnitts freigelegte Oberfläche des übrigen Bauteils mit einer Oxidationsschutzschicht beschichtet wird. Insbeson- dere kann es erforderlich sein, ein Bauteil in Form einer

Turbinenlaufschaufel auf ein vorgegebenes Maß abzulängen. Die Schaufelspitze der Turbinenlaufschaufel sollte ausreichend lang sein, weil es insbesondere bei einem Diffusionslötverfahren zu Anschmelzungen im oberen Bereich der Schaufelspitze kommen kann. Diese Anschmelzungen werden durch die mechanische Bearbeitung bzw. das Abtrennen des Bauteilabschnitts entfernt. Anschließend wird die freigelegte Oberfläche des übrigen Bauteils, also nicht des abgetrennten Bauteilabschnitts, mit der Oxidationsschutzschicht , bei ¬ spielsweise eine Alitierschicht, beschichtet oder es wird die freigelegte Oberfläche durch (elektro- ) chemisches Auflösen von Grundwerkstoff-Bereichen und anschließende Einbringung einer MCrAlY-Schicht beschichtet. In jedem Fall sollte an der freigelegten Oberfläche sowohl ein Verschleißschutz, als auch ein Oxidationsschutz bestehen, was gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens realisiert werden kann. Ein den verschleißfesten Oberflächenabschnitt zumindest teil ¬ weise ausbildender Formkörper wird bevorzugt aus einem Nickel oder Cobalt enthaltenden Werkstoff separat hergestellt, wobei der Werkstoff nach Herstellung des Formkörpers unter Wärme ¬ einwirkung in die Funktionslegierung umgewandelt wird, wobei der wenigstens eine Anteil der Funktionslegierung während oder nach ihrer Anordnung an dem Grundkörper durch Oxidation der intermetallischen Phase in den Metall-Keramik- Verbundwerkstoff umgewandelt wird, wobei der Formkörper zu ¬ mindest teilweise mit einer Oxidationsschutzschicht beschich- tet werden kann, wobei an dem Grundkörper wenigstens eine

Ausnehmung zur zumindest teilweise Aufnahme des Formkörpers ausgebildet wird, und wobei der Formkörper zumindest teilwei ¬ se in die Ausnehmung eingefügt und an dem Grundkörper befestigt wird. Der Formkörper kann in Form eines Halbzeugs bei- spielsweise als Stange, Platte, Einlegeteil oder Auflegeteil in einem Gussprozess hergestellt werden und beispielsweise eine Anstreifkante einer Turbinenlaufschaufel ausbilden. Nach Umwandlung des Werkstoffs in die Funktionslegierung wird zumindest ein Anteil der Funktionslegierung durch innere Oxida- tion in den Keramik-Metall-Verbundwerkstoff umgewandelt. Die Oxidationsschutzschicht kann beispielsweise eine

Aluminierschicht, eine Alitierschicht oder eine MCrAlY- Schicht sein. Die Ausnehmung für den Formkörper an dem Grund- körper kann als Passform für den Formkörper ausgebildet sein. Der Formkörper kann insbesondere zur Ausbildung einer

Anstreifkante einer Turbinenlaufschaufel verwendet werden. Nach Anordnung des Formkörpers an dem Grundkörper kann auf die durch den Formkörper zumindest teilweise ausgebildete Anstreifkante eine Oxidationsschutzschicht , beispielsweise eine MCrAlY-Schicht aufgebracht werden. Das Befestigen des Formkörpers an dem Grundkörper kann beispielsweise mittels Spark Plasma Sintering, Diffusionslöten, Reibschweißen oder auch mechanisch, beispielsweise über eine Schraubverbindung, durch Nieten oder dergleichen, erfolgen.

Ein erfindungsgemäßes Bauteil, insbesondere Turbinenlauf ¬ schaufel einer Gasturbine, umfasst einen Grundkörper aus ei ¬ nem metallischen Werkstoff und wenigstens einen an dem Grund- körper angeordneten, einen verschleißfesten Oberflächenabschnitt des Bauteils zumindest teilweise ausbildenden Bau ¬ teilabschnitt, der aus einem Metall-Keramik-Verbundwerkstoff hergestellt ist, wobei ein Anteil des Bauteilabschnitts, der unmittelbar an dem Grundkörper angeordnet ist zumindest teil- weise nicht oxidiert ist.

Dadurch, dass der eine Anteil des Bauteilabschnitts, der un ¬ mittelbar an dem Grundkörper angeordnet ist zumindest teil ¬ weise nicht oxidiert ist, kann, ebenso wie beim dem bereits beschriebenen Verfahren, eine vorteilhafte Kraftübertragung von dem Bauteilabschnitt bis an den Grundkörper ermöglicht sein .

Denkbar ist beispielhaft auch, dass der eine Anteil des Bau- teilabschnitts vollständig nicht oxidiert ist.

Mit dem Bauteil sind zudem die oben mit Bezug auf das Verfah ¬ ren genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Bauteil unter Verwendung des Verfahrens gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander hergestellt werden. Insofern können vorteilhafte Ausge ¬ staltungen des Verfahrens vorteilhafte Ausgestaltungen des Bauteils sein, auch wenn hierauf im Folgenden nicht explizit hingewiesen wird.

Bevorzugt ist zwischen dem Bauteilabschnitt und dem Grundkör- per zumindest teilweise eine Oxidationsschutzschicht angeord ¬ net. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden. Bevorzugt ist an dem Grundkörper wenigstens eine Ausnehmung und/oder eine Nut ausgebildet, in welcher der Bauteilab ¬ schnitt zumindest teilweise angeordnet ist. Die Ausnehmung kann beispielhaft als parallel oder senkrecht zu einem Rand des Grundkörpers verlaufende Nut ausgebildet sein. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden .

Dadurch, dass der wenigstens eine Bauteilabschnitt zumindest teilweise in der wenigstens einen Ausnehmung und/oder einen Nut angeordnet ist, bildet sich in mindestens eine Richtung ein Formschluss des wenigstens einen Bauteilabschnitts mit dem Grundkörper aus. Dadurch, dass sich der Formschluss, beispielhaft in Strömungsmaschinenumfangsrichtung ausbildet, kann der wenigstens eine Bauteilabschnitt beispielhaft wäh ¬ rend des AnstreifVorgangs in Strömungsmaschinenumfangsrichtung auftretende Kräfte vorteilhaft aufnehmen. Ein Lösen des Bauteilabschnitts von dem Grundkörper aufgrund der auftretenden Kräfte in Strömungsmaschinenumfangsrichtung während des AnstreifVorgangs ist dadurch erschwert oder verhindert. Der wenigstens eine Bauteilabschnitt kann beispielsweise mittels Spark Plasma Sintering, Diffusionslöten, Reibschweißen oder auch mechanisch, beispielsweise über eine Schraubverbindung, durch Nieten oder dergleichen, befestigt sein.

Denkbar ist beispielhaft auch, dass der wenigstens eine Bau ¬ teilabschnitt nach dem AnstreifVorgang eine Dichtspitze bil ¬ det, wodurch sich vorteilhaft ein kleiner Spalt zwischen Dichtspitze und Gehäuse ausbildet, der eine Leckströmung von einer Druckseite zu einer Saugseite minimiert. Denkbar ist beispielhaft auch, dass nur ein einzelner der Bauteilab ¬ schnitte die Dichtspitze bildet.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen, als auch in unter- schiedlicher Kombination miteinander einen weiterbildenden oder vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei- spiels für ein erfindungsgemäßes Bauteil in Form einer Turbi ¬ nenlaufschaufel;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zusammensetzung einer Funktionslegierung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Bauteil in Form ei ¬ ner Turbinenlaufschaufel; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Bauteil in Form ei ¬ ner Turbinenlaufschaufel; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh- rungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Bauteil in Form ei ¬ ner Turbinenlaufschaufel.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungs ¬ beispiels für ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 in Form einer Turbinenlaufschaufel. In Fig. 1 ist rechts ein vergrößerter Bereich des Bauteils 1 gezeigt. Das Bauteil 1 umfasst eine Anstreifkante 2 und einen die Anstreifkante 2 teilweise ausbildenden Grundkörper 3. Gemäß Ausführungsform a) sind in die Anstreifkante 2 bzw. den

Grundkörper 3 senkrecht verlaufende Nuten 4 eingebracht, in denen jeweils ein Keramik-Metall-Verbundwerkstoff 5 angeord ¬ net ist. Gemäß Ausführungsform b) ist in die Anstreifkante 2 bzw. den Grundkörper 3 eine parallel verlaufende Nut 6 einge ¬ bracht, in der ein Keramik-Metall-Verbundwerkstoff 7 angeord ¬ net ist. Alternativ können in die Anstreifkante 2 bzw. den Grundkörper 3 nicht gezeigte, schräg verlaufende Nuten einge ¬ bracht sein, in denen jeweils ein Keramik-Metall- Verbundwerkstoff 7 angeordnet ist. Der Grundkörper 3 kann un ¬ ter Verwendung eines Feingussverfahrens hergestellt worden sein. Alternativ kann die Anstreifkante bzw. Dichtspitze des Grundkörpers 3 auch mittels additiver Fertigungsverfahren hergestellt werden. Die jeweilige Nut 4 bzw. 6 kann mit einer nicht gezeigten Oxidationsschutzschicht beschichtet sein. Zur Herstellung des Keramik-Metall-Verbundwerkstoffs 5 bzw. 7 wird ein eine Funktionslegierung enthaltender Lotwerkstoff in die jeweilige Nut 4 bzw. 6 eingebracht. Anschließend wird we ¬ nigstens ein Anteil der Funktionslegierung durch Oxidation der darin enthaltenen intermetallischen Phase oder Phasen in den Metall-Keramik-Verbundwerkstoff 5 bzw. 7 umgewandelt. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Zusammenset ¬ zung einer Funktionslegierung, wie sie bei der Erstarrung entsteht. Die Funktionslegierung umfasst eine primäre Phase 9, beispielsweise aus Nickel oder einer γ-Phase der Funkti ¬ onslegierung. Zudem umfasst die Funktionslegierung Bereiche 10 mit intermetallischen oxidierfähigen Phasen, wodurch ein interpenetrierendes System gegeben ist. Die Bereiche 10 kön ¬ nen eutektische Bereiche oder ein Restschmelz-Eutektikum der Funktionslegierung sein. Die Funktionslegierung kann durch Umwandlung eines Lotwerkstoffs hergestellt werden.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Bauteil 11 in Form einer Turbinenlaufschaufel. Es ist eine Anstreifkante 12 des Bauteils 11 zu sehen, die durch einen Grundkörper 13 des Bauteils 11 mit zwei parallel verlaufenden Nuten 14 und einem in den Nuten 14 vorhandenen Keramik-Metall-Verbundwerkstoff 15 ausgebildet ist. Jede Nut 14 ist mit einer Oxidations- Schutzschicht 16 beschichtet. Die Anstreifkante 12 ist mit einer Oxidationsschutzschicht 17 in Form einer

Aluminierschicht (Alitierschicht) oder einer MCrAlY-Schicht beschichtet . Fig. 4 und 5 zeigen schematische Darstellungen von zwei weiteren Ausführungsbeispielen für ein erfindungsgemäßes Bauteil 18 bzw. 19 in Form einer Turbinenlaufschaufel.

Das in Fig. 4 gezeigte Bauteil 18 umfasst einen Grundkörper 20, der eine Anstreifkante 21 teilweise ausbildet. Die

Anstreifkante 21 ist mit einer Oxidationsschutzschicht 22, beispielsweise einer MCrAlY-Schicht, beschichtet. An dem Grundkörper 20 sind zwei parallel verlaufende Ausnehmungen 23 ausgebildet, in die jeweils ein stabförmiger Formkörper 24 mit einer kreisförmigen Querschnittsfläche aus einem Keramik- Metall-Verbundwerkstoff teilweise eingefügt ist, wobei jeder Formkörper 24 vorab mit einer Oxidationsschutzschicht 25 be ¬ schichtet werden kann. Die Oxidationsschutzschicht 25 kann eine Aluminierschicht, eine Alitierschicht oder eine MCrAlY- Schicht sein. Die Formkörper 24 können an dem Grundkörper 20 mittels Spark Plasma Sintering, Diffusionslöten, Reibschweißen oder auch mechanisch, beispielsweise über eine Schraub ¬ verbindung, durch Nieten oder dergleichen, befestigt werden. Das in Fig. 5 gezeigte Bauteil 19 unterscheidet sich von dem Bauteil 18 allein durch die Ausbildung der Ausnehmungen 26 und die im Querschnitt rechteckige Formgebung der Formkörper 8, die plattenartig ausgebildet sind. Zur Vermeidung von Wie ¬ derholungen wird im Übrigen auf die vorstehende Beschreibung des Bauteils 18 verwiesen.

Die Keramik-Metall-Verbundwerkstoffe 5, 7, 15 und die Form ¬ körper 8, 24 können auch die Bauteilabschnitte bilden. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein- geschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .