(57)【要約】【課題】ＴＢＣの熱耐久性を維持させながら部分的に補修する方法を提供する。【解決手段】母材１上にアンダーコート層２と、トップコート層３とが順に形成された部材のトップコート層３の損傷部４を補修する方法であって、加圧により水を噴射させてトップコート層３の損傷部４を除去するトップコート層除去工程と、加圧により水を噴射させてトップコート層３が除去されて露出したアンダーコート層２を、アンダーコート層２を除去した部分の外周に前記露出したアンダーコート層２が残存するよう除去するアンダーコート層除去工程と、アンダーコート層除去工程で露出したアンダーコート層２が除去された母材１上に、アンダーリコート層６を形成するアンダーリコート層形成工程と、形成されたアンダーリコート層６の上に、トップリコート層７を形成するトップリコート層形成工程と、を備えている補修方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材上にアンダーコート層と、トップコート層とが順に形成された部材の前記トップコート層の損傷部分を補修する方法であって、
加圧により水を噴射させて前記トップコート層の前記損傷部分を除去するトップコート層除去工程と、
加圧により水を噴射させて前記トップコート層が除去されて露出した前記アンダーコート層を、アンダーコート層を除去した部分の外周に前記露出したアンダーコート層が残存するよう除去するアンダーコート層除去工程と、
前記アンダーコート層除去工程で前記アンダーコート層が除去された前記母材上に、アンダーリコート層を形成するアンダーリコート層形成工程と、
形成された前記アンダーリコート層の上に、トップリコート層を形成するトップリコート層形成工程と、を備えている補修方法。
【請求項２】
前記水が、アブレイシブ材を含む請求項１に記載の補修方法。
【請求項３】
前記トップコート層が除去された前記アンダーコート層を剥離すると同時に、前記母材の表面を粗面化する請求項１又は請求項２に記載の補修方法。
【請求項４】
前記トップリコート層の厚さは、除去された前記トップコート層の厚さである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の補修方法。
【請求項５】
前記アンダーリコート層の厚さは、除去された前記アンダーコート層の厚さである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の補修方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の補修方法により、補修されたガスタービンの耐熱部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンなどの遮熱コーティングされた部品や、成膜された部品の部分補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンなどの発電装置は、高温環境で使用される。そのため、ガスタービンを構成する静翼や動翼、あるいは燃焼器の壁材などは、耐熱部材で構成される。更に、この耐熱部材の基材上に金属結合層（アンダーコート層）を介して溶射等の成膜方法によって酸化物セラミックスからなるセラミックス層（トップコート層）を積層した遮熱コーティング（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｃｏａｔｉｎｇ，ＴＢＣ）を形成して、耐熱部材を高温から保護することが行われている。
【０００３】
ＴＢＣのトップコート層が部分的に剥離した場合、ＴＢＣの補修が行われる。一般的な補修方法としては、部材全面にわたりトップコート層及びアンダーコート層を剥離させ、部材を表面処理した後、新しいアンダーコート層及びトップコート層を順に形成させる。この方法では、部材全面での補修が必要になることから、工期が長期間となる上、補修コストが高いという問題がある。そのため、ＴＢＣを部分的に補修する方法が求められている。
【０００４】
特許文献１には、トップコート層及びアンダーコート層を有するＮｉ基合金部品の部分補修方法が開示されている。特許文献１では、トップコート層の損傷部分及び該損傷部分に対応するアンダーコート層をグラインダー研磨して選択的に除去して開口部を形成し、この開口部の周辺にマスキング材を配置して、新たにアンダーコート層及びトップコート層を形成することで、Ｎｉ基合金部品を部分的に補修している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３７１３４６号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＢＣの補修において、一般に、トップコート層はプラスト法で物理的に剥離させ、アンダーコート層は酸洗剥離法で化学的に剥離させていた。しかしながら、上記方法では、ＴＢＣを部分的に剥離させることが難しい。ＴＢＣを部分的に補修するためにアンダーコート層をブラスト法によって剥離させることも考えられる（図８参照）。剥離条件は、例えば、ノズル１７内径：６ｍｍ、圧力：０．４２ＭＰａ、ブラスト材：Ａｌ２Ｏ３、ノズルワーク間距離ｄ３（スタンドオフ）：１５０ｍｍとされる。
【０００７】
ブラスト法で膜を剥離（除去）させる場合、剥離させない部分をマスキング材１５で予め覆っておく必要がある。しかしながら、ＴＢＣが形成されているガスタービン部品、例えば、静翼、動翼あるいは燃焼器などは、複雑な３次元形状を有する。このため、曲面部などに精度良くマスキング材１５を配置することは、極めて難しい。また、ノズル１７内径が大きく、大きなスタンドオフｄ３で施工するため、ブラスト材の照射範囲１６が広くなり、所望の領域を精度良く剥離させることが難しい。また、ブラスト法でも小さなノズル径、スタンドオフの小型装置もあるが、一般に、小型装置ほどブラスト力が小さいため、剥離力が小さくなる課題がある。
静翼や動翼などに形成されるＴＢＣのアンダーコート層２は、母材１への密着力が高くなるよう低圧プラズマ溶射法（ＬＰＰＳ）あるいは高速フレーム溶射法（ＨＶＯＦ）で形成されている。ブラスト法は膜の局所を剥離するパワーが強くないため、高い密着力で形成されたアンダーコート層２を剥離（除去）することは非常に難しい。すなわち、一部のアンダーコート層２を剥離できたとしても、母材１表面にアンダーコート層２が残留してしまう可能性が高い。
また、ブラスト法ではブラスト材を噴射するため、ブラスト後にエアブロー等の表面洗浄処理が必要となる。但し、洗浄処理を行ったとしても、ブラスト材が残存しやすいため、新しく形成されるアンダーコート層２にブラスト材が取り込まれ、母材１とアンダーコート層２との密着性が低下するなど、膜性能に影響を与える懸念がある。
【０００８】
特許文献１に記載の補修方法では、新しいＴＢＣの膜と既存のＴＢＣの膜との継部において、新しいアンダーコート層が、既存のトップコート層の上に重なって形成される可能性もある。そのような部分では、新しいアンダーコート層の接着力が弱いため、耐久性が低下してしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ＴＢＣの耐久性を維持させながら部分的に補修する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、母材上にアンダーコート層と、トップコート層とが順に形成された部材の前記トップコート層の損傷部分を補修する方法であって、加圧により水を噴射させて前記トップコート層の前記損傷部分を除去するトップコート層除去工程と、加圧により水を噴射させて前記トップコート層が除去されて露出した前記アンダーコート層を、アンダーコート層を除去した部分の外周に前記露出したアンダーコート層が残存するよう除去するアンダーコート層除去工程と、前記アンダーコート層除去工程で前記アンダーコート層が除去された前記母材上に、アンダーリコート層を形成するアンダーリコート層形成工程と、形成された前記アンダーリコート層の上に、トップリコート層を形成するトップリコート層形成工程と、を備えている補修方法および該補修方法により補修されたガスタービンの耐熱部材を提供する。
【００１１】
本発明によれば、加圧により水を噴射させるため、小さい径のノズルを使用することができ、狭い範囲でトップコート層及びアンダーコート層に高圧水をあてることが可能となる。それによって、各層毎に所望の範囲を精度良く剥離することができ、剥離の必要がない部分をマスキング材で覆う必要もない。また、水のみを用いてトップコート層及びアンダーコート層を剥離することができるため、新たに形成したアンダーコート層に不純物が取り込まれる可能性も低くなる。通常、新たにアンダーコート層を形成する場合、密着性を高めるため、ブラスト法などによって母材の表面を粗面化処理するが、本発明によれば、アンダーコート層を剥離すると同時に母材表面をある程度粗面化することができる。そのため、補修の工程を短縮することが可能となる。
【００１２】
上記発明において、前記水が、アブレイシブ材を含んでも良い。これによって、ブラスト法では剥離が困難であるようなアンダーコート層も容易に剥離することが可能となる。アブレイジブ材は、ブラスト材に比べて使用量が少なく、粒度も細かいことから、新たに形成したアンダーコート層の膜性能への影響は少ない。アブレイシブ材を用いることで、噴射水圧が多少低い条件であっても、アンダーコート層を剥離することができる。また、アブレイシブ材を用いることで、母材表面の粗面化率を高めることもできる。
【００１３】
上記発明において、アンダーコート層の除去部分の外周に前記露出したアンダーコート層が残存するよう前記アンダーコート層を除去する。加圧により水を小径ノズルから噴射する（ウォータージェット）剥離手法は、プログラミングの精度を上げることで、トップコート層とアンダーコート層を各層毎に剥離することが可能となる。従って、アンダーコート層の剥離面積をトップコート層の剥離面積よりも小さくして、各層の剥離部分の境界をずらすことも可能となる。これによって、アンダーリコート層を、既存のトップコート層の上に重ならせずに形成させることができる。すなわち、ＴＢＣの耐久性を維持させながら部分的に補修することができる。
上記発明の一態様において、前記トップコート層が除去された前記アンダーコート層を剥離すると同時に、前記母材の表面を粗面化するとよい。上記発明の一態様において、前記トップリコート層の厚さは、除去された前記トップコート層の厚さであるとよい。上記発明の一態様において、前記アンダーリコート層の厚さは、除去された前記アンダーコート層の厚さであるとよい。
【００１４】
上記発明の参考例において、形成された前記アンダーリコート層の表面を、交流ＴＩＧを用いてクリーニング処理する工程を更に備えることが好ましい。
交流ＴＩＧは、金属の母材を負極に、電極を正極として電流を流すと、母材から熱電子が放出され、母材表面の酸化被膜を選択的に除去することができるというクリーニング効果を有する。アンダーリコート層を施工した後、アンダーコート層とアンダーリコート層とをまとめてクリーニング処理すれば、境界部を含めた、コーティング層表面の酸化物等の密着性を阻害する異物が無くなり、表面を活性化するため、トップリコート層の密着性が改善できる。新たに形成されたアンダーリコート層の表面を交流ＴＩＧを用いてクリーニング処理すると、アンダーリコート層とトップリコート層との密着性を向上させることができるようになる。そのため、部分補修後のＴＢＣの耐久性をより高いレベルで維持させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＴＢＣのトップコート層及びアンダーコート層の所望の範囲を精度良く剥離することができる。それによって、耐久性を維持させたままＴＢＣを部分的に補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る補修方法の説明図である。
【図２】実施例１に係るアンダーコート層を剥離した後の補修対象部材の断面写真である。
【図３】実施例１の水平亀裂発生歪を示すグラフである。
【図４】実施例２に係る補修方法における各工程の試験片の模式図である。
【図５】実施例２の熱サイクル耐久性の評価に用いたレーザー式熱サイクル試験装置の模式断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図５に示すレーザ熱サイクル試験装置による熱サイクル試験時の試料の温度履歴を示すグラフであり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の各曲線に対応する試料上の測定点を示す説明図である。
【図７】実施例２の補修した継ぎ目部分の熱サイクル寿命比を示すグラフである。
【図８】ブラスト法におけるＴＢＣの補修方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る補修方法の一実施形態について図１を参照して説明する。
（１）図１（ａ）
本実施形態では、補修対象部材として耐熱合金からなる母材１上に、ＴＢＣとして金属からなるアンダーコート層２と、酸化物セラミックスからなるトップコート層３が積層されてなる部材を用い、該部材のトップコート層３の損傷部４を補修する。
母材（耐熱合金）１としては、例えば、ＩＮ７３８ＬＣなどのＮｉ基耐熱合金を用いる。
アンダーコート層２は、例えば、ＭＣｒＡＩＹ合金（Ｍは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ等の金属元素またはこれらのうち２種類以上の組み合わせを示す）などとされ、低圧プラズマ溶射法により、部品の使用温度等の使用環境他により決定されるが、一般的に、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の厚さで形成されている。
トップコート層３は、例えば、８質量％イットリア部分安定化ジルコニアなどとされ、大気プラズマ溶射法により、部品の使用温度等の使用環境他により決定されるが、一般的に、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚さで形成されている。
【００１８】
本実施形態に係る補修方法は、トップコート層除去工程と、アンダーコート層除去工程と、アンダーリコート層形成工程と、トップリコート層形成工程を備えている。
（２）図１（ｂ）
トップコート層除去工程では、ウォータージェット剥離手法を用いて、損傷部４の周辺のトップコート層３を剥離させる。ウォータージェット剥離には、水のみを用い、ノズル（水噴出口）５の内径、ノズルワーク間距離ｄ１、噴射水圧、ノズルの送り速度などを剥離させたいトップコート層３の材質や膜厚などに応じて適宜設定する。剥離させる領域は、部材における損傷部４の位置や損傷部４の状態などによって適宜決定される。
【００１９】
（３）図１（ｃ）
アンダーコート層除去工程では、トップコート層除去工程でトップコート層３が除去されて露出したアンダーコート層２を、ウォータージェット剥離手法を用いて剥離させる。図１（ｃ）に示すように、アンダーコート層２は、アンダーコート層２のトップコート層３が除去された部分の外周縁を残して除去するのが好ましい。そうすることで、新たに形成されるアンダーリコート層６が、既存のトップコート層３の上に積層されないようにすることができる。ウォータージェット剥離には、任意のアブレッシブ材(ガーネットなど)を所定の濃度となるように加えた水を用いるか、アブレッシブ無しの場合は、トップコート剥離よりも高圧の水流を用いて、ノズル（水噴出口）５の内径、ノズルワーク間距離ｄ２、噴射水圧、ノズルの送り速度などを、剥離させたいアンダーコート層２の材質や膜厚などに応じて適宜設定する。剥離させる領域は、部材における損傷部４の位置や損傷部４の状態などによって適宜決定される。
アブレッシブを使用するか否かは、アブレッシブを使用すると、比較的低圧の水流でも
大きな加工能力が得られるため、ポンプの能力を低く抑えられ、装置の価格を低く抑えられる、剥離直後の表面粗度が水のみよりも大きくなり、そのままリコートする場合には有利になる等の利点があるが、反面、アブレッシブのコストや、内部等へのダメージや、アブレッシブ材の十分な洗浄が必要等の欠点もあるので、装置能力や、部品側の要求等を鑑みて選択されるべきである。
【００２０】
（４）図１（ｄ）
アンダーリコート層形成工程では、既存のアンダーコート層２と同様の組成及び厚さの膜となるようアンダーリコート層６を低圧プラズマ溶射法によって形成させる。なお、アンダーリコート層形成工程では、低圧プラズマ溶射法を用いたが、高速フレーム溶射法やコールドスプレー法を用いても良い。
【００２１】
（５）図１（ｅ）
トップリコート形成工程では、既存のトップコート層３と同様の組成及び厚さの膜となるようトップリコート層７を大気プラズマ溶射法によって形成させる。
【００２２】
本実施形態の参考例としては、トップリコート層形成工程の前に、形成されたアンダーリコート層６の表面を交流ＴＩＧによってクリーニング処理する工程を備えても良い。クリーニング処理を施す場合、交流ＴＩＧの電流は、母材の溶融を避けるために、１０Ａ以下とすることが好ましい。
【００２３】
以下、実施例により本実施形態の補修方法を詳細に説明する。
（実施例１）
補修対象部材の母材１は、ＩＮ７３８ＬＣ（Ｃｒ−１６．０質量％Ｃｏ−８．５質量％Ｍｏ−１．７質量％Ｗ−２．６質量％Ｔａ−１．７質量％Ｎｂ−０．９質量％Ａｌ−３．４質量％Ｔｉ−３．４質量％Ｚｒ−０．０５質量％Ｂ−０．０１質量％Ｎｉ−残部）とした。また、母材１は、表面がブラスト法によって粗面化処理されており、大きさは、直径約３０ｍｍ、板厚約５ｍｍとした。母材１上に、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ（Ｃｏ−３２質量％Ｎｉ−２１質量％Ｃｒ−８質量％Ａｌ−０．５質量％Ｙ）からなるアンダーコート層２がＬＰＰＳによって形成され、アンダーコート層２上に８質量％イットリア部分安定化ジルコニアからなるトップコート層３が大気プラズマ溶射法によって形成されている部材を使用した。トップコート層３及びアンダーコート層２の膜厚は、それぞれ０．５ｍｍ及び０．１ｍｍとした。
【００２４】
補修対象部材のトップコート層３をウォータージェット剥離手法によって剥離させた。剥離条件は、ノズル内径：０．２５４ｍｍ、噴射水圧：３４５ＭＰａ、ノズル送り速度：７６２ｍｍ／ｍｉｎ、ノズルワーク間距離ｄ１（スタンドオフ）：１５ｍｍ、水のみをトップコート層３に向けて噴射させた。
【００２５】
次に、アンダーコート層２をウォータージェット剥離手法によって剥離させた。剥離条件は、噴射水圧：３４５ＭＰａ、ノズル送り速度：２０３２ｍｍ／ｍｉｎ、ノズルワーク間距離（スタンドオフ）：１５ｍｍとし、１２０グリットのガーネットが約５７ｇ／ｍｉｎとなるよう加えられた水をアンダーコート層２に向けて噴射させた。
【００２６】
次に、アンダーコート層２を剥離させた母材１に、低圧プラズマ溶射法によりアンダーリコート層６を形成させた。アンダーリコート層６は、既存のアンダーコート層２と同様の組成（ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ）であり、膜厚は０．１ｍｍとした。
【００２７】
（比較例１）
実施例１で用いた補修対象部材のトップコート層３が形成されていないものを比較例１とした。
【００２８】
図２に、実施例１のアンダーコート層２を剥離した後の補修対象部材の断面写真を示す。アンダーコート層２は、母材１の表面１ａに残存することなく剥離されていた。また、トップコート層３も同様に残存することなく剥離されていた。
【００２９】
実施例１のアンダーコート層２を剥離した後の板厚をマイクロメーターで計測した。ウォータージェット剥離手法によってアンダーコート層２が剥離された部分の母材１の板厚及び元の母材の板厚の差は、０．１ｍｍ以下であった。これによって、ウォータージェット剥離手法によって、母材１を減肉することなくアンダーコート層２を剥離できることが確認された。
【００３０】
実施例１において、アンダーコート層２が剥離されて露出した母材１の表面粗さをＪＩＳ０６０１に従い、触針式の粗さ計測器で計測した。母材１の中心線平均粗さ(Ｒａ)は、７μｍであった。ＴＢＣの補修において、通常、アンダーリコート層６と母材１との密着性を向上させるため、アンダーリコート層６を形成させる前に、ブラスト法によって母材１表面を粗面化処理する。上記結果によれば、ウォータージェット剥離手法によってアンダーコート層２を剥離すると同時に、母材１表面が粗面化されるため、母材１表面の粗面化処理工程を省略することが可能となる。
【００３１】
実施例１及び比較例１を用いて、３点曲げ試験を実施し、試験片に水平亀裂が発生する限界歪を測定した。３点曲げ試験は室温で行い、曲げ歪みレベルの異なる箇所の断面ミクロ組織から水平方向の割れの有無を確認し、水平亀裂発生限界歪を求めた。
図３に、上記結果を示す。同図において、横軸は試験片名、縦軸は水平亀裂限界歪である。実施例１の水平亀裂限界歪（平均）は４．６％であり、比較例１と同程度となった。母材１の破断歪レベルが室温では約５％程度以下であることを考慮すると、母材１が塑性域に入って十分に変形してからの亀裂発生であることがわかる。以上より、実施例１に係る補修方法によれば、母材１とアンダーリコート層６との密着性が良好となることがわかった。
【００３２】
（実施例２）
補修対象部材は、実施例１と同様の構成の部材を用いた。大きさは、直径約３０ｍｍ×板厚５ｍｍとした。
図４に、実施例２に係る補修方法における各工程の試験片の模式図を示す。後述するレーザ熱サイクル試験では、レーザは、試験片中央に照射されるため、部分コーティングの最弱部と考えられる、膜の継部を中央へ配するように、以下の試験片を作成した。図４に示すように、補修対象部材のトップコート層３の一部をウォータージェット剥離手法によって剥離させた。剥離条件は、ノズル内径：０．４３ｍｍ、噴射水圧：３８５ＭＰａ、ノズル送り速度：６０ｍｍ／ｍｉｎ、ノズルワーク間距離（スタンドオフ）：１５ｍｍとし、水のみをトップコート層３に向けて噴射させた。
【００３３】
次に、上記でトップコート層３を剥離させた部分に対応するアンダーコート層２をウォータージェット剥離手法によって剥離させた。この際、トップコート層３の剥離部分の面積よりアンダーコート層２の剥離部分の面積が小さくなり、且つ、トップコート層３の剥離部分とアンダーコート層２の剥離部分の境界がずれるよう、アンダーコート層２を剥離させた。剥離条件は、ノズル内径：０．４３ｍｍ、噴射水圧：３８５ＭＰａ、ノズル送り速度：４２ｍｍ／ｍｉｎ、ノズルワーク間距離（スタンドオフ）：１５ｍｍとし、１２０グリットのガーネットを約５７ｇ／ｍｉｎを加えた水をアンダーコート層３に向けて噴射させた。
【００３４】
次に、アンダーコート層２を剥離させた部分に、低圧プラズマ溶射法によりアンダーリコート層６を形成させた。アンダーリコート層６は、既存のアンダーコート層２と同様の組成（ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ）であり、膜厚は０．１ｍｍとした。
【００３５】
次に、アンダーリコート層６の上にトップリコート層７を大気プラズマ溶射法により形成させた。トップリコート層７は、既存のトップコート層３と同様の組成（８質量％部分イットリア安定化ジルコニア）であり、膜厚は０．５ｍｍとした。
【００３６】
（比較例２）
補修前の補修対象部材を比較例２とした。
【００３７】
実施例２及び比較例２を用いて、熱サイクル耐久性試験を実施した。図５に、熱サイクル耐久性の評価に用いたレーザ式熱サイクル試験装置の模式断面図を示す。レーザ式熱サイクル試験装置は、本体部１３上に配設された試料ホルダ１２に、トップコート層及びアンダーコート層からなる遮熱コーティング膜１１が外側となるように試料１１１（実施例２及び比較例２）を配置し、この試料１１１に対して炭酸ガスレーザ装置１０からレーザ光Ｌを照射することで試料１１１を、遮熱コーティング膜１１側から加熱するようになっている。また、レーザ装置１０による加熱と同時に本体部１３を貫通して本体部１３の内部の試料１１１裏面側と対向する位置に配設された冷却ガスノズル１４の先端から吐出されるガス流Ｆにより試料１１１をその裏面側から冷却するようになっている。このレーザ式熱サイクル試験装置によれば、容易に試料１１１内部に温度勾配を形成することができ、ガスタービン部材などの高温部品に適用された場合の使用環境に即した評価を行うことができる。
【００３８】
図６（ａ）は、図５に示す装置により熱サイクル耐久性試験に供された試料１１１の温度変化を模式的に示すグラフである。図６（ａ）に示す曲線Ａ〜Ｃは、それぞれ図６（ｂ）に示す試料１１１における温度測定点Ａ〜Ｃに対応している。図６に示すように、図５に示す装置を用いて、試料１１１の遮熱コーティング膜１１表面（Ａ）、遮熱コーティング膜１１と母材１との界面（Ｂ）、母材１の裏面側（Ｃ）の順に温度が低くなるように加熱することができる。
例えば、遮熱コーティング膜１１の表面を１２００℃以上の高温とし、遮熱コーティング膜１１と母材１との界面の温度を８００〜１０００℃とすることで、実機ガスタービンと同様の温度条件とすることができる。なお、本試験装置による加熱温度と温度勾配は、レーザ装置１０の出力とガス流Ｆとを調整することで、容易に所望の温度条件とすることができる。
【００３９】
実施例２では、図５に示すレーザ式熱サイクル試験装置１０を用い、最高表面温度（遮熱コーティング膜１１表面の最高温度）を１５００℃とし、最高界面温度（遮熱コーティング膜１１と母材１との界面の最高温度）を９００℃とする繰り返しの加熱を行った。この熱サイクル耐久性試験において遮熱コーティング膜１１に剥離が生じた時点でのサイクル数を熱サイクル耐久性の評価値とした。
図７に、上記結果を示す。同図において横軸は試験片名、縦軸は比較例２の熱サイクル耐久性の結果を１００％としたときの熱サイクル寿命比である。実施例２の既存のトップコート層３とトップリコート層７との継部における熱サイクル寿命は、比較例２の熱サイクル寿命の半分程度であった。トップコート層３及びアンダーコート層２をブラスト法にて剥離させて補修した部材の継部には、早期から割れが目視できる場合が多いことを考慮すると、実施例２の耐久性は向上していると判断できる。上記結果によって、補修によって生じる既存のトップコート層３とトップリコート層７との継部を運転条件の厳しくない部分に持ってくる等の対策をすることで実用可能となることがわかった。また、トップリコート層７をＹｂＳＺとした場合で、実施例２のトップリコート層７を縦割れ組織とすると比較例２の１０倍以上の熱サイクル寿命比が得られることが分かり、その場合は、部分コーティング部でも通常部以上の耐久性を維持できることがわかった。
【符号の説明】
【００４０】
１  母材
２  アンダーコート層
３  トップコート層
４  損傷部
５  ノズル（ウォータージェット剥離手法）
６  アンダーリコート層
７  トップリコート層
１０  熱サイクル試験装置
１１  遮熱コーティング膜
１２  試料ホルダ
１３  本体部
１４  冷却ガスノズル
１５  マスキング材
１６  ブラスト材の照射範囲
１７  ノズル（ブラスト法）
１１１  試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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