(57)【要約】本発明は、金属及び／又は少なくとも1つの金属化合物から成る部材の層範囲を除去する方法を提供する。従来技術では、部材の腐食生成物を第1の作業工程で高容量の粉末床での溶融物の塗布又は加熱により除去する。これは大きな熱容量と空間を必要とする。本発明方法では、部材（１）の腐食生成物に洗浄剤（１０）を局所的に塗布し、気体の反応生成物として除去する。この方法によると、簡単かつ安価に腐食生成物の除去が行える。
2005504179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属及び／又は少なくとも１つの金属化合物から成る部材（１）の少なくとも１つの層範囲（５２）を除去するために、次の工程を含む方法。
部材（１）上に、この部材（１）の層範囲（５２）内に拡散可能な少なくとも１つの浸透成分（１３）と、少なくとも１つの活性化成分を含む多成分系の洗浄剤（１０）を施し、
この洗浄剤（１０）を施した部材（１）を、上記の少なくとも１つの浸透成分（１３）と少なくとも１つの活性化成分が、少なくとも１つの気体の化合物を生成するように熱処理し、
この少なくとも１つの気体化合物を部材（１）と接触させて、既存の耐切除性の層範囲の耐性を少なくとも低下させるように、熱処理によりこの部材（１）の切除すべき層範囲（５２）中の少なくともその一部で、少なくとも１つの犠牲区域（２５）を形成し、
しかる後上記の少なくとも１つの犠牲区域（２５）を有するその切除すべき層範囲（５２）を除去する。
【請求項２】
洗浄剤（１０）を部材（１）上に少なくとも部分的に固着させることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項３】
上記の少なくとも１つの犠牲区域（２５）を、部材（１）の少なくとも１つの浸透成分（１３）を含む範囲の少なくとも一部により形成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
上記洗浄剤（１０）が、少なくとも１つの浸透成分（１３）として、金属又は金属合金でできた少なくとも１つの金属成分（１３）又は金属含有成分（１３）を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの浸透成分（１３）を、直接気相から、又は部材（１）上に一旦析出させた後、拡散により部材（１）中に浸透させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
洗浄剤（１０）を施した部材（１）の熱処理温度が、少なくとも１つの浸透成分（１３）の最低融解点よりも低いことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
上記洗浄剤（１０）が、少なくとも１つの活性化成分としてハロゲン化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
金属成分（１３）がアルミニウムから成るか、又は金属含有成分（１３）がアルミニウムを含んでいることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項９】
上記の少なくとも１つの犠牲区域（２５）が、少なくとも一部にアルミニウム又はアルミニウム化合物を含んでいることを特徴とする請求項１又は３記載の方法。
【請求項１０】
洗浄剤（１０）が、もう１つの成分として少なくとも１つの担体物質を含むことを特徴とする請求項１、２、４又は７記載の方法。
【請求項１１】
上記担体物質が酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
洗浄剤（１０）を局所的に部材（１）の表面（７）上に施すことを特徴とする請求項１、２、４、７又は１０記載の方法。
【請求項１３】
洗浄剤（１０）が、ペースト状の粘ちょう度を有することを特徴とする請求項１、２又は１２記載の方法。
【請求項１４】
洗浄剤（１０）に、ペースト状の粘ちょう度を持たせるため、更なる成分として少なくとも１つの結合剤を含ませることを特徴とする請求項1、２又は１３記載の方法。
【請求項１５】
部材（１）が、切除すべき層範囲（５２）に相当する少なくとも１つの層（２２）を有する層組織、特に被覆されたタービン羽根の層組織（１６）であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項１６】
層（２２）がＭＣｒＡｌＹ層であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
部材（１、１６）の表面（７）にある外側の腐食生成物（４）を除去することを特徴とする請求項１、２、１２又は１５記載の方法。
【請求項１８】
部材（１、１６）の表面（７）の下方にある内部の腐食生成物（５）を除去することを特徴とする請求項１、２、１２又は１５記載の方法。
【請求項１９】
中間工程中に、熱処理後の洗浄剤（１０）を除去することを特徴とする請求項１、２又は１２記載の方法。
【請求項２０】
中間工程中に、部材（１）の深部にある、少なくとも１つの犠牲区域（２５）を高温処理により拡大することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
高温処理の温度が、少なくとも部分的に熱処理温度より高いことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
高温処理温度が部材（１）の溶解白熱を可能にすることを特徴とする請求項４又は２１記載の方法。
【請求項２３】
洗浄剤（１０）を、部材（１）の腐食生成物（４、５）のある範囲の表面（７）上に塗布することを特徴とする請求項１又は１２記載の方法。
【請求項２４】
気体化合物が、少なくとも１つの浸透成分（１３）でできた浸透層を、少なくとも部分的に部材（１）中に形成することを特徴とする請求項１、５又は６記載の方法。
【請求項２５】
層範囲（５２）が腐食生成物（４、５）を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２６】
層範囲（５２）が、少なくとも部分的に劣化していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２７】
層範囲（５２）が、該範囲からの、或いは該範囲内への元素の拡散により少なくとも部位的に劣化していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２８】
層範囲（５２）が、クロム層又はクロム含有層であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、多成分系の洗浄剤を簡単な方法で部材又は層範囲上に施し、それにより洗浄剤を施した部材の熱処理の後、その層範囲を容易に除去或いは切除可能とする、金属又は金属化合物から成る部材の層範囲を除去する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
例えばガスタービン装置等の現今のエネルギー生産設備において、ガスタービン装置を運転する費用を削減できることから、エネルギー効率は重要な役目を果たしている。
【０００３】
この効率を高め、従ってまた運転費用を低減する１つの可能性は、ガスタービン内への燃焼ガスの送入温度を上げることにある。
【０００４】
この理由から、熱的に負荷される例えば超合金製の部材上に施されるセラミックス断熱層が開発されているが、それらは単独では高い送入温度を長くは持ち応えることができないものであった。セラミックス断熱層は、そのセラミックスの特性から、高温に耐え、またその金属基板は、その結合組織又は層組織に優れた機械的特性を与える利点を提供する。
【０００５】
代表的には、基板とセラミックス断熱層との間に主成分がＭＣｒＡｌＹ（Ｍはニッケル、クロム又は鉄のいずれかの金属を意味する）の接着仲介層を施すことにある。
【０００６】
それらＭＣｒＡｌＹ層の組成を変えることもできるが、ＭＣｒＡｌＹ層は全て、その上にセラミックス層が載っているにも拘わらず、酸化、硫化、窒化又は他の化学的及び／又は機械的攻撃による腐食の影響を受ける。
【０００７】
その場合、ＭＣｒＡｌＹ層は、しばしば金属基板よりも著しく劣化し、基板と層から成る結合組織の寿命はＭＣｒＡｌＹ層の寿命により決まる。
【０００８】
このＭＣｒＡｌＹの中間層は、長期の使用の後、基板がなお十分に機能するにも拘わらず、もはや限定的に機能するに過ぎない。
【０００９】
従って、例えばタービン羽根、案内羽根又は燃焼室の部品等の使用中に劣化する部材の再生が必要になり、新たなＭＣｒＡｌＹ層及び／又は再度断熱層を施すべく、腐食した層又はＭＣｒＡｌＹ層の区域を場合により切除せねばならない。使用中の、現に存在する基板を使用することは、ガスタービン装置を運転する際の経費の削減につながる。
【００１０】
その場合、タービン羽根又は案内羽根の設計を変えることのない、即ち材料の均一な表面切除が行われるように配慮しなければならない。
【００１１】
更に、ＭＣｒＡｌＹ層及び／又はセラミックス断熱層で新たに被覆する際、欠陥の原因となる又はその断熱層に不都合な固着を来たす腐食生成物が後に残ってはならない。
【００１２】
腐食生成物の除去法は、米国特許第６２１７６６８号明細書から公知である。この方法の場合、腐食した部材を大きな坩堝に入れ、部材をアルミニウム源を有する（粉末床）中に配置する。この坩堝の一部を閉鎖し、次いで炉内で加熱する。この熱プロセスより、腐食した部材にアルミニウムが補給され、こうして、それ以前に不都合に切除された、即ち比較的高い耐切除性を持つそれらの範囲を引続く酸処理により除去可能とする。
【００１３】
このアルミニウムの粉末床は、材料を多量に必要とし、またその坩堝は炉内での熱処理に広い空間を要求する。またその大きな熱容量の故に、その熱プロセスに時間を要する。
【００１４】
金属製被覆の表面層を除去するもう1つの方法は、米国特許第６０３６９９５号明細書から公知である。この方法の場合、アルミニウム源はペーストの形で腐食した部材上に塗布される。しかしペーストを施した部材は、アルミニウムが融解して初めて部材中への拡散が可能になるので、アルミニウムが融解するまで熱しなければならない。しかしこの融解したアルミニウム層は、部材上に極めてよく固着し、そのためその除去が難しい。
【００１５】
発明の詳細
本発明は、上述の諸欠点を請求項1に記載した方法により克服する。
【００１６】
上記方法に比べて本発明方法は、簡単な方法で部材の層範囲、例えば腐食生成物を除去する利点を有する。その上、気相から、初めて局所的に制御可能な方法で浸透剤の析出を行うことを可能とし、その結果浸透剤を含む気体の化合物であるにも拘わらず、未処理の範囲内に浸透することはない。
【００１７】
従属請求項に記載の処理工程で、請求項１に挙げた方法の発展・改善が可能になる。
【００１８】
洗浄剤を塗布する前に、本発明方法の中間工程において、その部材上又は層範囲から、腐食生成物又は例えばタービン羽根の断熱層のような他の範囲を少なくとも全体的に除去すると有利である。即ちこうすることで、その後の処理工程が容易なものとなり、時間が短縮され、従って経費が削減されるからである。
【００１９】
この切除は、例えば砂噴射、水噴射、ドライアイス噴射のような機械的処理及び／又は例えば酸処理のような化学的処理により実施できる。
【００２０】
洗浄剤が部材上に少なくとも部分的に固着して離れない場合は、本発明方法により有利な方法で、例えば部材の表側と裏側から同時に腐食生成物を除去できる。
【００２１】
この部材上への洗浄剤の固着は、例えばこの洗浄剤に結合剤を含ませて、ペースト状の粘ちょう度を持たせることにより有利に行うことができる。
【００２２】
この洗浄剤を、結合剤含有／不含の担持液と混合してもよく、また部材上に刷毛で塗布し、或いは部材を液体と洗浄剤から成る可流動のコンパウンド中に浸すようにして洗浄剤で被覆することもできる。
【００２３】
この洗浄剤を、有利な方法で極く局所的に部材上に塗布することもできる。即ち腐食していない範囲が洗浄剤の塗布を必要しないため、洗浄剤を節約できるからである。
【００２４】
従って、大きな面を粉末床、プラズマ溶射、アルミニウム流動床により塗布する場合のように、洗浄剤を施す必要のない範囲を被覆するためのマスクを必要としない。
【００２５】
この洗浄剤の塗布を、腐食生成物の近くで行うと、この洗浄剤の少なくとも１成分が熱処理中に短い拡散ルートを持つことになり、有利である。
【００２６】
洗浄剤を例えば部材上に薄い層の形で施すと、部材を粉末床に埋封するのに比べ材料の消費はごく少量で済む。更に坩堝を用いない熱処理は、容積の大きい坩堝により炉内の場所をとらず、従って炉内での１工程でより多くの部材を処理し、処理費用を削減できる。
【００２７】
坩堝もしくは洗浄剤の省略又は低減は、結局明らかに少ないコンパウンドを加熱することにつながる。
【００２８】
例えば酸処理のような切除法により、腐食していない部材の表面は均一に除去される。しかし腐食は、酸処理によりもはや容易に除去又は切除できない、つまり耐切除性の部材及び／又は腐食生成物の範囲を形成する。これは、除去法としての酸処理の場合、腐食もしくは劣化した部材の不所望かつ不均一な切除につながる。
【００２９】
本発明の処理により結果として生じる切除すべき層範囲内に少なくとも１つの犠牲区域、即ち部材の耐切除性の範囲を形成することは、劣化により比較的切除し難くなった範囲を、劣化していない部材の材料のように切除でき、或いは劣化していない層範囲にもいずれにせよ存在する高い耐切除性を低下させることになる。
【００３０】
従って、部材上の腐食した材料と、腐食していない材料との均一な除去が可能になる。
【００３１】
ＭＣｒＡｌＹ層の場合、この犠牲区域が、金属の浸透成分、特にアルミニウム、アルミニウム化合物又はアルミニウム合金を含むと有利である。
【００３２】
この洗浄剤は、それらの金属成分を有利な方法で金属錯体の形でも含有できる。従って、例えば金属粉末の担体物質又は活性化剤との混合は行われない。
【００３３】
この浸透成分を、洗浄剤から少なくとも一部、部材中に拡散させる必要がある。これは、浸透成分を気体の形で部材上に施すことにより有利に行われる。この気体の化合物は、活性化剤との反応により生じ、その際浸透成分が融解しないことは、処理温度も、従って処理費用も低減させ有利である。
【００３４】
廉価で、簡単に入手できる活性化剤として、例えばアルミニウムと塩化アルミニウムを生成する、塩化アンモニウムのようなハロゲン化合物を使用すると有利である。
【００３５】
この気体化合物の生成は、洗浄剤に例えば酸化アルミニウムのような担体物質を混合し、それによりガスの生成を制御し、かつ均一に調整できる。この方法は、金属基板、ＭＣｒＡｌＹ層及びその上に施されたセラミックス断熱層から成る層組織を有する、例えばタービン羽根のような層組織に特に好適である。
【００３６】
ＭＣｒＡｌＹ層上の腐食生成物は、この腐食生成物（Ａｌ2Ｏ3）の下方のＭＣｒＡｌＹ層中のアルミニウムを不足させ、こうしてこの層は酸処理に対し一層耐える。この洗浄剤が金属成分としてアルミニウムを含んでいると、本発明方法に基づき、ＭＣｒＡｌＹ層のこれ迄アルミニウムが乏しかった領域内に、再びアルミニウムを富化させ、その結果これらの範囲は、酸処理によりＭＣｒＡｌＹ層と同様に溶解し、こうして、これらの範囲上に存在する腐食生成物は一緒に溶解される。
【００３７】
本発明方法により有利な方法で、耐切除性の層範囲又は例えば腐食した部材上に１つの層を形成する腐食生成物を含むような劣化した範囲を除去でき、しかも腐食した部材の表面の下方にある腐食生成物も除去できる。
【００３８】
一定時間の熱処理後、この部材の表面近くの部材上に存在する洗浄剤の範囲では、少なくとも１つの浸透成分が不足する。犠牲区域が十分に大きくなれば、即ちＭＣｒＡｌＹ層の場合アルミニウムの乏しい領域が再びアルミニウムで十分に富化されると、この熱処理を終らせる。未だそうなっていないなら、洗浄剤を除去し、次に部材に高温処理を行い、その際この洗浄剤の既に部材中に拡散して存在する浸透成分を、拡散により部材中により深く浸透させ、こうして犠牲区域又は犠牲層を、その深部内に拡大させるとよい。
【００３９】
高温処理の最適温度は、この部材の溶解白熱温度に達してよく、熱処理温度を上回る。
【００４０】
本発明方法の実施例を図面に基づき以下に詳述する。
【００４１】
実施例の説明
図１は、金属、金属合金又は金属化合物から成る部材１を示し、この部材ｌは表面７に外側の腐食生成物４を、及び／又は部材１の内側に内部の腐食生成物５を有し、それらが例えば互いに分離して領域内に形成されている。この腐食生成物４はつながっていても、或いは表面７全体に存在して、つまり腐食層を形成していてもよい。
【００４２】
部材１は、塊状でも、結合組織又は層組織１６の層又は範囲でもよい（図５、６）。腐食生成物４、５は部材１の使用中に形成され、部材１を更に使用するには好ましくなく、従って除去せねばならない。これは、しばしば酸浴内での処理により行われる。
【００４３】
しかしこの部材１の材料、劣化した範囲及び腐食生成物４、５は、その酸浴中で異なる反応性を示す。この酸浴中での異なる溶解挙動は、腐食生成物４、５の異なる溶解挙動により惹起され、或いは、例えば腐食生成物４、５が、腐食生成物４、５を囲む範囲の部材１の範囲から、即ち所謂欠乏化領域から１つの成分を奪うことにより、部材１の材料の元の組成が変化して（図４、５）惹起される。従って欠乏化領域中の腐食生成物もしくは材料を、不均一に除去するか、又は全く除去しない。
【００４４】
本発明方法は、それらの腐食生成物を完全に、かつ均一に部材１の材料と共に除去することを可能にする。
【００４５】
その場合、例えば第１の処理工程で、腐食生成物又は他の範囲の全体的な切除を、例えば砂噴射等の機械的処理及び／又は例えば酸浴のような化学的手段で行える。
【００４６】
もう１つの処理工程では、多成分系の洗浄剤１０を腐食した部材１上、即ち切除すべき層範囲５２を意味し（図２）、特にこの例では比較的耐切除性の大きな範囲、即ち腐食生成物４、５を有する範囲に塗布する。この範囲５２をハッチング線で示し、該範囲は全ての腐食生成物４、５を含んでいる。
【００４７】
洗浄剤１０は、少なくとも１つの浸透成分１３を含んでおり、これが熱処理時に洗浄剤１０の少なくとも１つの活性化成分と反応して少なくとも１つの気体化合物となる。
【００４８】
気体の化合物の形で浸透成分１３が部材１と接触し、或いはそこに沈積して、そこで部材１の材料中に例えば浸透層を形成する。この浸透層から、又は直接気体の化合物から浸透成分が腐食生成物４、５を有する範囲に拡散混和する。その際浸透成分１３は腐食生成物４、５を含む範囲の少なくとも一部に存在する。
【００４９】
こうして形成された範囲、所謂犠牲区域２５（図３）を、部材１の材料と共に例えば酸浴により均一な切除状態で除去できる。切除すべき層範囲５２はハッチング線で示してある。この切除すべき層範囲５２が全ての腐食生成物を含むが、前記範囲は最も深いところにある腐食生成物５より深いところにも存在していてもよい。
【００５０】
酸処理により部材１の厚さは、厚さｄ（図３）から、それより薄い厚さｄ’（図４）に低減される。
【００５１】
図４は、本発明方法に基づく処理により内部及び外部の腐食生成物４、５を含まない部材１を示す。
【００５２】
この少なくとも１つの浸透成分の材料の選択は、部材１及び／又は腐食生成物４、５の材料の組成に依存する。
【００５３】
上述の活性化成分は、浸透成分をこの部材の表面７上にもたらす役目をする。これは、活性化成分が浸透成分と共に、この部材１の表面７上に析出可能な気体の化合物を生成することで行われる。活性化成分には、例えばハロゲン化合物が考えられる。
【００５４】
その洗浄剤を塗布する処理に関しては、本明細書に開示した米国特許第６２１７６６８号明細書を参照されたい。
【００５５】
図５は部材１として、例えばタービン羽根又は案内羽根で形成された層組織１６を示す。
【００５６】
この場合、層組織１６は、例えば基本組成Ｎｉ3Ａｌを持つ、例えば超合金の基板１９から成る。該基板１９上に、例えば組成ＭＣｒＡｌＹ（式中Ｍは元素Ｃｒ、Ｎｉ又はＦｅを表す）の層２２が施されている。このＭＣｒＡｌＹ層（２２）は腐食保護層となり、この層２２上に施されるセラミックス断熱層（図示せず）の接着仲介層の機能も果たす。
【００５７】
この層組織１６の使用中に、この層２２は例えば酸化、窒化又は硫化され、即ちＭＣｒＡｌＹ層２２が劣化し、その結果層２２中に腐食生成物４、５を含む範囲が生ずる。
【００５８】
それらの腐食生成物４、５は、部材１６の表面７内又は表面７上に又は表面７下の少なくとも一部に存在する層を形成する。
【００５９】
例えば酸化アルミニウム又は他のアルミニウム化合物であるこれらの腐食生成物４は、ＭＣｒＡｌＹ層２２からアルミニウムを奪い、その結果腐食生成物４を含む範囲の周囲、主に腐食生成物の下、即ち基板１９の方向に、アルミニウムの乏しいＭＣｒＡｌＹの少なくとも１つの犠牲区域２５を形成する。これら欠乏化領域は、この例ではより耐切除性の範囲、つまり層範囲５２を意味する。この切除すべき層範囲５２はハッチング線で示してあり、全ての腐食生成物４、５又は層２２全体を囲んでいる。
【００６０】
このＭＣｒＡｌＹ層は、クロム（Ｃｒ）も不足している場合もあり、それ故その浸透成分１３は例えば成分のＡｌ及び／又はＣｒを含んでいる。
【００６１】
この浸透成分１３はまた、例えばコバルトのような他の金属又は元素又はそれらを組み合わせて含んでもよい。
【００６２】
腐食生成物４も、犠牲区域２５も、酸浴中に層２２の材料、即ちＭＣｒＡｌＹに比べて高い耐酸性を示す。
【００６３】
第１の処理工程中に、例えば砂噴射等の機械的処理及び／又は例えば酸浴のような化学的手段で、セラミックス断熱層、腐食生成物又は他の範囲の全体的な除去を行う。
【００６４】
金属成分１３を含む洗浄剤１０の塗布及びそれに次ぐ加熱により、この例ではアルミニウムを含む金属成分１３は、腐食生成物４を含む範囲内にも、犠牲区域２５内にも拡散混和するので、そこに少なくとも１つの金属成分１３が存在する。この金属成分１３を富化されて初めて、層組織１６の酸浴処理時に、層２２（ＭＣｒＡｌＹ）の一定の層厚を均一に除去することが可能になる。
【００６５】
この洗浄剤１０は、その腐食生成物又は欠乏化した犠牲区域２５の組成に、必要なら複数の金属成分１３（Ａｌ、Ｃｒ）を含んでいてもよい。
【００６６】
金属成分１３は、例えば少なくとも１つの担体物質、例えば酸化アルミニウム又はケイ酸アルミニウムと混合されている。この洗浄剤１０は金属成分１３を金属錯体の形で含むこともできる。
【００６７】
同様に、この洗浄剤１０は、少なくとも１つの活性化剤、例えばハロゲン化合物を、例えば塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）の形で含んでいる。
【００６８】
洗浄剤１０を有するこの部材１の熱処理時に、金属成分１３としてのこのアルミニウムは、ハロゲン化合物と反応して、気体の化合物になる。このハロゲン化合物は、塩化アンモニウムの例では、塩化アルミニウムである。この気体の化合物は、少なくとも１つの犠牲区域２５内に侵入し、もしくは、例えば浸透層を形成して（図６）、このアルミニウムの部材１内への拡散混和を可能にする。従って金属成分１３は融解する必要はない。しかしまた、この気体化合物は、例えば昇華することから、少なくとも１つの浸透成分の融点以上の温度で初めて生成されるものでもある。
【００６９】
弗化アルミニウムの例では、浸透成分１３と活性化成分は、化合物（例えばＡｌＦ3）内に含まれる。熱処理時、弗化アルミニウム（ＡｌＦ）の気体化合物が生成する。
【００７０】
この熱処理は、真空中又は保護ガスである水素及び／又はアルゴン中で実施できる。
【００７１】
洗浄剤１０は金属成分１３、担体物質及び活性化剤の他に、例えば有機の結合剤（メタクリル酸塩のカルボキシル化合物、メチルセルロースのカルボキシル化合物又は類似の化合物）を含んでもよく、従って洗浄剤１０はペースト又は泥状の粘ちょう度を持ち、腐食した部材１上に良好に塗布でき、かつ該結合剤の故に部材１、１６上に固着可能である。
【００７２】
この洗浄剤の可鋳性のコンパウンドを、部材１を浸す液体で調製してもよく、その際洗浄剤１０は、この液体の乾燥後に部材１の表面７上に固着して残る。
【００７３】
本発明は上述した被着法に限定されるものではない。
【００７４】
洗浄剤１０を施した部材１を一定時間熱処理した後、表面７に面した洗浄剤１０の範囲の金属成分１３の濃度は低下する。この範囲から金属成分１３はもはや、僅かしか、或いは極端な場合には全く部材１中に拡散しない。この金属成分１３の部材１の更に深部への所望の侵入は、既に拡散混和した金属成分１３の更なる拡散によってのみ行われる。しかし部材１を、温度を高めて比較的長時間保持するならば、洗浄剤１０の表面１１から、金属成分１３が気体の化合物の形で、部材１の洗浄剤１０を塗布しなかった、かつ金属成分１３又は反応生成物の侵入が好ましくない表面範囲８に達することになる。
【００７５】
従ってこの場合、洗浄剤１０を一定時間の熱処理後に除去し、金属成分１３の部材１の深部への所望の更なる侵入だけが、洗浄剤１０を持たない部材１の高温処理により、既に部材１内に拡散混和した金属成分１３の拡散により行われる。この高温処理は、例えば部材１の溶解白熱により可能になる。
【００７６】
この洗浄剤１０の除去は、金属成分１３が溶けていないので、何等問題とならない。
【００７７】
この洗浄剤１０を局所的に、特に比較的耐切除性の高い範囲上に大きな面で被せても、或いは部材１、１６上全体に被せてもよい。
【００７８】
パラメータの例
層の材料：ＭＣｒＡｌＹ
この層中の腐食生成物の深さ：１５０μｍ(アルミニウムの欠乏範囲)
洗浄剤１０の塗布を熱処理温度９２５℃で２時間行った場合、深さ８０μｍまでの犠牲区域２５が結果として生じる。この洗浄剤の除去後、高温処理を１１２０℃で最高２０時間行う。こうして犠牲区域２５は１５０μｍの深さになる。
【００７９】
高温処理時間もしくは温度は、部材中の腐食生成物の体膨張の校正曲線（時間と温度に依存する拡散深度）に基づき調節可能である。
【００８０】
この洗浄剤１０の塗布後、金属成分１３が洗浄剤１０の表面１１（図５）から、洗浄剤が塗布されておらず、かつ金属成分１３の侵入が好ましくない部材１の表面８に達するのを阻止するマスク層を、その加熱の前に被せてもよい。従って熱処理を行っても、上述した作用効果を達成すべく、洗浄剤１０は部材１上にとどまることができる。
【００８１】
本発明は、ガスタービンの部品に限定されるものではなく、例えば酸化保護層、酸保護層又は腐食保護層のような、少なくとも１つの層を有する部材にもその機能を果たす。
【００８２】
同様にまた、本発明は、例えば化学産業における反応容器のように、その腐食生成物を再び除かねばならない層を持たない部材に限定されるものでもない。
【００８３】
図７は、例えばニッケル基超合金の基板１９、特にＭＣｒＡｌＹ層２８の中間層及び外側断熱層３１から成る層組織１６を示す。この層組織１６は使用中に機械的及び熱的負荷に曝され、従って再度の使用には修復を要する。その場合、この断熱層３１を例えば砂噴射により除去する。これは、この断熱層３１の場合、大抵セラミックス層、即ち脆性層であることから、機械的手段により単純な方法で除去できる。またその少なくとも１つの中間層２８は金属製であり、従って機械的手段によって除去することは困難である。
【００８４】
図８は、断熱層３１が既に除去され、中間層２８が拡大して図示してある層組織１６を示す。この中間層２８は劣化されている。この場合劣化とは、腐食生成物、即ち酸化物、窒化物及び硫化物が形成されているか、或いは、例えばアルミニウム相４３の凝結又は拡散による濃度分布の変化のような相偏析が起こっていることを意味する。しかしそれにも拘わらず、中間層２８は記載するように、断熱層３１が施されていた第１の区域３４内に、反応媒質と接触して反応することにより生じた外側の腐食生成物４及び内部の腐食生成物５が存在しているようには必ずしも見えない。
【００８５】
第１の区域３４に隣接する基板１９の方向にある第２の区域３７内には、例えば腐食生成物は存在しないが、熱負荷により惹起される拡散により、アルミニウム又はアルミニウム相（４３）又はその他の元素が凝結している。
【００８６】
第２の区域３７に隣接して、該区域と基板１９の間にある第３の区域４０が存在する。この第３の区域４０内では、中間層２８の濃度は、その最初の組成を出発点として、 基板１９内への元素の拡散により変化している。これは、ＭＣｒＡｌＹ中間層２８と、基板１９としてのＮｉ−Ａｌ超合金の場合に、例えばアルミニウムは、ＭＣｒＡｌＹ層中に基板１９内よりも高濃度で存在し、従ってその濃度差によりアルミニウムが基板内に拡散している。従って、例えば切除すべき層範囲５２である中間層２８全体が劣化している。
【００８７】
しかしまた、第１の区域３４と第２の区域３７だけが劣化しており、第３の区域４０は劣化していない場合もある。それでも、この第３の区域４０も、浸透剤１３の浸透により、犠牲区域２５の一部となり、除去される場合もある。
【００８８】
図１〜６で述べた本発明方法により、浸透剤１３は基板１９に至る中間層２８全体に拡散混和し、中間層２８全体が除去される（図９）。中間層２８の切除は、既に上述したようにして行われる。
【００８９】
図１０は、基板の劣化した表面近くの範囲４６の、使用により劣化し切除すべき層範囲（５２）となった、例えばタービン羽根のニッケル基超合金の基板１９を示す。この劣化した範囲４６は、例えば腐食又は基板１９内への元素の拡散或いは基板の上に載っている層又は層範囲内への基板１９からの元素の離脱拡散により生じたものである。
【００９０】
本発明方法により、浸透成分１３を劣化した範囲４６内に入れ、その結果この劣化した範囲４６を犠牲区域２５とし、完全かつ簡単に除去可能である（図１１）。この切除すべき層範囲５２は、少なくとも基板の劣化した範囲を含み、しかしまた拡大可能である。
【００９１】
本方法により除去可能なそれらの層は、必ずしも劣化しているわけではない。即ち図１２は、基板１９と劣化していないクロム層４９から成る層組織を示す。この組織は、クロム含有層又はクロム層４９が、化学的切除処理に対して高い耐切除性を示すので、切除すべき層範囲５２である。しかしこの使用例は、クロム層に限定されるものではなく、場合によってはこのクロム層も例えば腐食により劣化し得るものである。この層４９は、例えば酸剥離のような通常の除去法では切除し難いものである。
【００９２】
本発明方法により、その切除耐性が低下するので、浸透剤１３を層４９内に侵入させ、それにより層４９は例えば酸剥離のような通常法により容易に除去できる（図１３）。
【００９３】
基板１９が同様に部分的に劣化している場合、熱処理により浸透成分１３が基板内に侵入し、或いは犠牲区域２５が拡大区域５４を高温処理中の拡散により拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明方法で処理する部材の層範囲の断面図。
【図２】部材表面の腐食生成物に金属成分を含む洗浄剤を塗布した部材の断面図。
【図３】更なる処理工程で形成した犠牲区域を持つ部材の層範囲の断面図。
【図４】上記部材の腐食した範囲を本発明により切除した部材の層範囲の断面図。
【図５】例えばタービン羽根又は案内羽根を形成する1つの層組織の例の断面図。
【図６】図5の層組織にアルミニウム含有金属成分が拡散混和した状態の断面図。
【図７】外側断熱層、ＭＣｒＡｌＹ中間層、基板から成る図５の層組織の断面図。
【図８】断熱層を除去し、中間層を拡大して図示した図７の層組織の断面図。
【図９】本発明方法で除去すべき層組織の中間層全体の劣化した範囲を示す断面図。
【図１０】図７の層組織の基板の表面近くの劣化した範囲をもつ基板もつ断面図。
【図１１】基板の切除すべき層の劣化範囲に浸透剤が浸透している断面図。
【図１２】基板と劣化していないクロム層から成る層組織の断面図。
【図１３】浸透剤を酸剥離により切除すべき層組織の断面図。
【符号の説明】
【００９５】
１  部材、１６  層組織、４、５  腐食生成物、７  表面、８  表面範囲、１０  洗浄剤、１１  洗浄剤の表面、１３  浸透成分、１９  基板、２２  ＭＡｌＣｒＹ層、２５  犠牲区域、５２  切除すべき層範囲、２８  中間層、３１  断熱層、３４  第1の区域、３７  第2の区域、４０  第３の区域、４３  アルミニウム層、４６  劣化した範囲、４９  クロム層、５４  拡大区域
【国際公開パンフレット】
2005504179.tif 000003
2005504179.tif 000004
2005504179.tif 000005
2005504179.tif 000006
2005504179.tif 000007
2005504179.tif 000008
2005504179.tif 000009
2005504179.tif 000010
2005504179.tif 000011
2005504179.tif 000012
2005504179.tif 000013
2005504179.tif 000014
2005504179.tif 000015
2005504179.tif 000016
2005504179.tif 000017
2005504179.tif 000018
2005504179.tif 000019
2005504179.tif 000020
2005504179.tif 000021
2005504179.tif 000022
2005504179.tif 000023
2005504179.tif 000024
2005504179.tif 000025
2005504179.tif 000026
2005504179.tif 000027
2005504179.tif 000028
2005504179.tif 000029
2005504179.tif 000030
2005504179.tif 000031
2005504179.tif 000032
2005504179.tif 000033
【国際調査報告】
2005504179.tif 000034
2005504179.tif 000035
2005504179.tif 000036
2005504179.tif 000037
2005504179.tif 000038
2005504179.tif 000039