(57)【要約】  高いＣｒ含有量を有し、さらにケイ素を含有する既知の保護層は、脆い層を形成し、この保護層は使用中に、炭素の影響下においてさらに脆化する。本発明に係る保護層は、２４％〜２６％のコバルト（Ｃｏ）、１０．５％〜１１．５％のアルミニウム（Ａｌ）、０．１％〜０．７％のイットリウム（Ｙ）及び／又はスカンジウム及び希土類元素からなる群からの少なくとも１つの同等の金属、１２％〜１５％のクロム（Ｃｒ）、任意に０．１％〜３％のタンタル、任意に０．０５％〜０．５％のケイ素を含有し、残部はニッケルである。
2013530309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
‐２４％〜２６％、特に２５％のコバルト（Ｃｏ）、
‐１２％〜１５％、特に１２％〜１４％、さらに特に好ましくは１３％のクロム（Ｃｒ）、
‐１０．５％〜１１．５％、特に１１％のアルミニウム（Ａｌ）、
‐０．１％〜０．７％の、スカンジウム（Ｓｃ）及び／又は所定の希土類元素、特にイットリウム（Ｙ）を備える群からの少なくとも１つの金属、
‐任意に０．１％〜３％のタンタル（Ｔａ）、及び／又は
‐任意に０．０５％〜０．６％のケイ素（Ｓｉ）、
‐ニッケル（Ｎｉ）、特に４３．２％〜５３．４％のニッケル（Ｎｉ）、さらに特に好ましくは残部がニッケル（Ｎｉ）、
を重量％で含み、
レニウム（Ｒｅ）を含まない、
合金。
【請求項２】
０．２重量％〜０．４重量％、特に０．３重量％のイットリウムを含む請求項１に記載の合金。
【請求項３】
ケイ素（Ｓｉ）、特に少なくとも０．１重量％のケイ素（Ｓｉ）を含む請求項１又は２の１項以上に記載の合金。
【請求項４】
０．２重量％〜０．４重量％のケイ素（Ｓｉ）、特に０．３重量％のケイ素（Ｓｉ）を含む請求項１〜３の１項以上に記載の合金。
【請求項５】
タンタル（Ｔａ）、特に少なくとも０．５重量％のタンタル（Ｔａ）、さらに特に好ましくは少なくとも１．０重量％のタンタル（Ｔａ）を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の合金。
【請求項６】
‐ジルコニウム（Ｚｒ）を含まず、及び／又は
‐チタン（Ｔｉ）を含まず、及び／又は
‐ガリウム（Ｇａ）を含まず、及び／又は
‐ゲルマニウム（Ｇｅ）を含まず、及び／又は
‐プラチナ（Ｐｔ）を含まず、及び／又は
‐ハフニウム（Ｈｆ）を含まず、及び／又は
‐セリウム（Ｃｅ）を含まない、
請求項１〜５の一項以上に記載の合金。
【請求項７】
‐コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ニッケル、及び
‐ケイ素及び／又はタンタルの任意の構成元素  
からなる請求項１〜６の一項以上に記載の合金。
【請求項８】
コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ニッケル、及びケイ素から成る請求項１〜７の一項以上に記載の合金。
【請求項９】
コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ケイ素、タンタル、及びニッケルから成る請求項１〜７の一項以上に記載の合金。
【請求項１０】
コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ニッケル、及びタンタルから成る請求項１〜７の一項以上に記載の合金。
【請求項１１】
ニッケル（Ｎｉ）が母組織を形成していることを特徴とする請求項１〜１０の一項以上に記載の合金。
【請求項１２】
請求項１〜１１の一項以上に記載の合金成分を有する、特に高温における腐食及び／又は酸化に対して部品（１）を保護するための保護層（７）。
【請求項１３】
プラズマスプレー、特にＡＰＳ又は高速スプレー（ＨＶＯＦ）によって設けられる請求項１２に記載の保護層（７）。
【請求項１４】
部品、特にガスタービン（１００）の部品（１２０、１３０、１５５）であって、
特に前記部品（１２０、１３０、１５５）の基材（４）がニッケル基又はコバルト基である部品において、
請求項１２又は１３に記載の保護層（７）を備え、それによって高温における腐食及び酸化に対して保護し、
特にセラミック熱遮蔽層（１０）が前記保護層（７）上に設けられている、部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の合金、請求項１３に記載の、特に高温における腐食及び／又は酸化に対して部品を保護する保護層、及び請求項１５に記載の部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部品のための多くの保護層が、これら保護層の耐腐食性及び／又は耐酸化性を増加させることを意図されており、従来技術において既知である。これら保護層の多くは一般的な名称ＭＣｒＡｌＹによって知られており、ここでＭは鉄、コバルト、及びニッケルから成るグループからの少なくとも１つの元素を表し、他の本質的な構成要素はクロム、アルミニウム、及びイットリウムである。
【０００３】
このタイプの典型的なコーティングが特許文献１及び特許文献２から知られている。
【０００４】
吸気温度は、ガスタービンによって達成し得る熱力学的な性能のための重要な決定量であるので、スタティックガスタービン及び航空機用エンジンの両方において吸気温度を上昇させる試みは、ガスタービンの技術分野において非常に重要である。１０００℃よりはるかに高い吸気温度は、ガイドベーン及びロータブレードのような熱的に高い負荷をかけられる部品に対するベース材料として特に開発された合金、特に単結晶超合金を使用する際に可能である。現在までのところ、従来技術は、スタティックガスタービンにおいては９５０℃以上の、航空機用エンジンのガスタービンにおいては１１００℃以上の吸気温度を許容している。
【０００５】
単結晶基材を有する、言い換えると複雑に構成される場合のあるタービンブレードの構造の例は、特許文献３に開示されている。
【０００６】
重い負荷をかけられる部品用に現在のところ開発されているベース材料の物理的な負荷能力は予想される吸気温度のさらなる上昇に関してはほぼ問題ないが、十分な耐酸化性及び耐腐食性を達成するには保護層の助けを借りる必要がある。また、１０００℃のオーダーの温度で排気ガスから受けることが予想される攻撃の下での保護層の十分な化学的安定性に加え、保護層は、特に保護層とベース材料との間の機械的相互作用の点で十分に良好な機械的特性を有しなければならない。特に、保護層は、攻撃される点がその攻撃によって酸化及び腐食を生じるので、十分な延性を有して、ベース材料の予想できる変形に順応することができなければならず、割れを生じてはならない。この場合、生じる典型的な問題は、アルミニウム及びクロムのような元素の、保護層の耐酸化性及び耐腐食性を改善することができる特性を高めることが保護層の延性の劣化をもたらし、よって機械的故障、特に割れの形成が、ガスタービンにおいて通常生じる機械的負荷の場合に予想される、ということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，００５，９８９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，０３４，１４２号明細書
【特許文献３】国際出願９１／０１４３３号パンフレット
【特許文献４】欧州特許第１２０４７７６号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書
【特許文献７】国際出願第９９／６７４３５号パンフレット
【特許文献８】国際出願第００／４４９４９号パンフレット
【特許文献９】米国特許出願公開第６，０２４，７９２号明細書
【特許文献１０】欧州特許出願公開第０８９２０９０号明細書）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、高温において良好な耐酸化性及び耐腐食性を有し、長期間の安定性と、特に高温におけるガスタービンに予想される機械的負荷に対して特によく適用される、合金及び保護層を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は請求項１に記載の合金と、請求項１３に記載の保護層とによって達成される。
【００１０】
本発明の別の目的は、腐食及び酸化に対する強化された保護を有する部品を提供することである。この目的は同様に、請求項１５に記載された部品、特にガスタービン又は蒸気タービンの部品によって達成され、この部品は、高温における腐食及び酸化に対する保護のための上述のタイプの保護層を備えている。
【００１１】
望ましい方法で有利に互いに組み合わせることができるさらなる有利な手段が従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明は以下にさらに詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】保護層を有する層システムの図である。
【図２】超合金の成分である。
【図３】ガスタービンの図である。
【図４】タービンブレードの図である。
【図５】燃焼チャンバの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面及び詳細な説明は、単に本発明の実施形態例を表しているにすぎない。
【００１５】
本発明によれば、部品を高温における腐食及び酸化に対して保護する保護層７（図１）は、本質的に以下の元素（重量％で示す）からなる。
・ニッケル、
・Ｃｏ：  ２４％〜２６％、
・Ｃｒ：  １２％〜１５％、
・Ａｌ：  １０．５％〜１１．５％、
・０．１％〜０．７％のレアアース元素（イットリウム等）、及び／又は
・スカンジウム（Ｓｃ）、及び任意に
・Ｓｉ：  ０．０５％〜０．４％、
・Ｔａ：  ０．１％〜３％。
【００１６】
合金元素Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｙ、Ｓｉ、Ｔａのリストは、絶対的なものではない。
【００１７】
ニッケルは好ましくは母組織を形成する。
【００１８】
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｙ、Ｓｉ、Ｔａのリストは、好ましくは絶対的なものである。
【００１９】
この合金元素の含有量は、以下の利点を有する。
・適度に高いＣｏ含有量
‐例えばα相のような脆い相を回避するβ／γ領域の拡大
・適度なＣｒ含有量
‐Ａｌ２Ｏ３の形成のためのＡｌの活性を増加させるために十分高い
‐脆い相（アルファクロム又はシグマ相）を避けるために十分低い
・適度なＡｌ含有量
‐Ａｌ２Ｏ３層の形成のためのＡｌの活性に対して十分高い
‐脆化効果を避けるために十分低い
・低いＹ含有量
‐酸素による汚染の少ないＹ含有「ペグ」の形成のために十分なイットリウムアルミネイトを依然として形成するように十分高い
‐Ａｌ２Ｏ３層の酸化層成長を減速するために十分低い
・低いＳｉ含有量
‐酸化物層の接着力をわずかに改善するために十分高い
‐層の脆性を生じさせないために十分低い
【００２０】
個々の元素の比率がこれら元素の効果を目的として特に添加されていることに注意すべきであり、このことは特にケイ素元素に関して理解される。これら比率が、シリコン析出物が形成されないように決められている場合には、好都合なことに脆い相が保護層の使用中に生成されることはなく、よって作動時の性能が改善され、拡大される。
【００２１】
このことは、低いクロム含有量を通じてだけでなく、相形成におけるアルミニウムの影響を考慮する際にアルミニウムの含有量の正確な決定によって生じる。特に機械的特性に悪影響を有する脆い相の削減に関しては、選択されたニッケル含有量による機械的応力の低下が機械的特性を改善する。
【００２２】
良好な耐腐食性とともに、保護層は特に良好な耐酸化性を有し、特に良好な延性特性によって際立っており、よって吸気温度のさらなる増加を伴うガスタービン１００（図３）における使用のために特に適格とされる。作動中には、層が、使用の過程で脆化するクロム‐シリコン析出物をほとんど含まないので、脆化はほとんど起こらない。
【００２３】
同様に重要な役割は、スプレーされる紛体中の、析出物を形成し、それによって脆化を示す極微量元素によって果たされる。
【００２４】
これら紛体は、例えばプラズマスプレー（ＡＰＳ、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ等）によって適用されて保護層を形成する。他の方法が同様に考えられる（ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＳＰＰＳ等）。
【００２５】
また、記載された保護層７は、超合金に対する接着性を改善する層としても作用する。
【００２６】
更なる層、特にセラミック熱遮蔽層１０をこの保護層７上に適用することができる。
【００２７】
部品１において、保護層７は、ニッケル基又はコバルト基の超合金から成る基材４上に有利に適用されている（図２）。
【００２８】
以下の組成が基材として特に好適である（データは重量％で示す）。
‐  ０．１％〜０．１５％の炭素
‐  １８％〜２２％のクロム
‐  １８％〜１９％のコバルト
‐  ０％〜２％のタングステン
‐  ０％〜４％のモリブデン
‐  ０％〜１．５％のタンタル
‐  ０％〜１％のニオブ
‐  １％〜３％のアルミニウム
‐  ２％〜４％のチタン
‐  ０％〜０．７５％のハフニウム
‐  任意に少量のボロン及び／又はジルコニウム
‐  残部のニッケル
【００２９】
この種の組成は、ＧＤＴ２２２、ＩＮ９３９、ＩＮ６２０３、及びＵｄｉｍｅｔ５００に参照される鋳造合金として知られている。
【００３０】
部品１、１２０、１３０、１５５の基材４（図２）のための他の選択肢が図２に記載されている。
【００３１】
部品１の保護層７の厚みは好ましくは約１００μｍ〜３００μｍとされる。
【００３２】
保護層７は、部品１、１２０、１３０、１５５が航空機用タービンにおいて約９５０℃の材料温度又はさらに約１１００℃の材料温度で排気ガスにさらされている間の腐食及び酸化から保護するのに特に好適である。
【００３３】
したがって、本発明に係る保護層７は、ガスタービン１００の部品、特にガイドベーン１２０、ロータブレード１３０、若しくは熱遮蔽要素１５５を保護するために特に適格とされており、これら部品は、ガスタービン１００又は蒸気タービンの、タービンの前または中で高温ガスに曝される。
【００３４】
保護層７は、オーバーレイ（保護層は最外層）又はボンドコート（保護層は内層）として使用することができる。
【００３５】
図１は部品としての層システム１を示す。
【００３６】
層システム１は基材４を有する。
【００３７】
基材４は、金属及び／又はセラミックとすることができる。特にタービンの部品、例えばタービンロータブレード１２０（図４）若しくはガイドベーン１３０（図３、４）、熱遮蔽要素１５５（図５）、又は蒸気タービン若しくはガスタービン１００（図３）の他のハウジング部品の場合には、基材４は、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、又は鉄基超合金を有し、特にニッケル基超合金、コバルト基超合金、又は鉄基超合金からなる。
【００３８】
ニッケル基超合金（図２）が好ましく使用される。
【００３９】
本発明に係る保護層７はこの基材４上に設けられる。
【００４０】
この保護層７は、好ましくはプラズマスプレー（ＶＰＳ、ＬＰＰＳ、ＡＰＳ等）によって適用される。
【００４１】
保護層７は外層（図示されず）又は内層（図１）として使用することができる。
【００４２】
好ましくは、保護層７上にはセラミック熱遮蔽層１０が設けられる。
【００４３】
好ましくは、層システムは、基材４、保護層７、及びセラミック熱遮蔽層１０、任意に熱遮蔽層１０の下のＴＧＯから成る。
【００４４】
保護層７は、新しく生産された部品及び改修部品上に設けることができる。
【００４５】
改修とは、部品１が必要な場合にはその使用後に層（熱遮蔽層）から分離され、腐食及び酸化生成物が、例えば酸処理（酸剥離）によって除去されることを意味する。クラックを修復することが必要な場合もある。このような部品は、基材４が非常に高価であるために、引き続いて再びコーティングされる場合がある。
【００４６】
図３は、ガスタービン１００を例えば長手方向部分断面図によって示している。
【００４７】
ガスタービン１００は内部にロータ１０３を備え、このロータ１０３はタービンロータとして参照されており、回転軸１０２の周りに回転するように取り付けられているとともにシャフト１０１を有している。
【００４８】
ロータ１０３に沿って連続して、吸入マニホールド１０４と、圧縮機１０５と、例えばトロイダル型燃焼チャンバ１１０、特に同軸に配置された複数のバーナ１０７を有する、リング型燃焼チャンバと、タービン１０８と、排出マニホールド１０９と、が存在している。
【００４９】
リング型燃焼チャンバ１１０は、例えば環状の高温ガス通路１１１と連通している。例えば４つの連続して接続されたタービン段階１１２がタービン１０８を形成している。タービン段階１１２それぞれは、例えば２つのブレードリングによって形成されている。作動媒体１１３の流れ方向に見ると、ガイドベーンの列１１５には、高温ガスチャネル１１１においてロータブレード１２０によって形成された列１２５が続いている。
【００５０】
ガイドベーン１３０は、固定子１４３の内部ハウジング１３８に固定されており、一方で列１２５のロータブレード１２０は、例えばタービンディスク１３３の手段によって、ロータ１０３に固定されている。ロータ１０３に連結された状態で、発電機又は作動エンジン（図示せず）がある。
【００５１】
ガスタービン１００の作動中には、空気１３５は吸気マニホールド１０４を通じて吸気され、コンプレッサ１０５によって圧縮される。コンプレッサ１０５のタービン側端部に提供された圧縮空気はバーナ１０７に供給され、そこで燃料と混合される。この混合物は次いで燃焼して、燃焼チャンバ１１０における作動媒体１１３を形成する。燃焼チャンバから、作動媒体１１３は高温ガスチャネル１１１に沿って、ガイドベーン１３０及びロータブレード１２０を超えて流れる。ロータブレード１２０において、作動媒体１１３は付与モーメントによって膨張し、これによってロータブレード１２０は、ロータ１０３と、ロータ１０３に連結された作動エンジンとを駆動する。
【００５２】
高温の作動媒体１１３に曝された部品は、ガスタービン１００の作動中に熱負荷をかけられる。リング状の燃焼チャンバ１１０を裏打ちしている熱遮蔽要素は別として、第１のタービン段階１１２のガイドベーン１３０及びロータブレード１２０は、作動媒体１１３の流れ方向に見た場合に、最も加熱される。
【００５３】
そこで一般的である温度に耐えるために、ガイドベーン１３０及びロータブレード１２０は冷媒の手段によって冷却することができる。
【００５４】
基材は同様に一方向構造を備える、すなわち単結晶である（ＳＸ構造）か、又は長さ方向に配向した結晶粒を備える（ＤＳ構造）。
【００５５】
鉄基、ニッケル基、又はコバルト基の超合金は、例えば部品、特にタービンブレード１２０、１３０及び燃焼チャンバ１１０の部品用の材料として使用される。
【００５６】
このような超合金は、例えば特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、又は特許文献８から既知である。
【００５７】
ガイドベーン１３０は、タービン１０８の内部ハウジング１３８に面する（ここでは示していない）ガイドベーンルートと、このガイドベーンルートに対向しているガイドベーンヘッドとを備える。ガイドベーンヘッドはロータ１０３に面しているとともに、固定子１４３の固定リング１４０上に固定されている。
【００５８】
図４は、ターボマシンのロータブレード１２０又はガイドベーン１３０の斜視図を示しており、ロータブレード１２０又はガイドベーン１３０は長手軸１２１に沿って延在している。
【００５９】
ターボマシンは、航空機又は電気発生用の発電設備のガスタービン、蒸気タービン、又はコンプレッサとすることができる。
【００６０】
ブレード１２０、１３０は、長手軸１２１に沿って連続して、固定領域４００、この固定領域に隣接するブレードプラットホーム４０３、及びブレード表面４０６、並びにブレード先端４１５を備える。
【００６１】
ガイドベーン１３０として、ベーン１３０は、そのベーン先端４１５に（示されていない）更なるプラットホームを有することができる。
【００６２】
ブレードルート１８３は、ロータブレード１２０、１３０をシャフト上またはディスク上に固定するように使用され、固定領域４００に形成される。
【００６３】
ブレードルート１８３は、例えばハンマーの頭部状に構成されている。モミの木又は鳩の尾状のような別の構成が可能である。
【００６４】
ブレード１２０、１３０は、ブレード表面４０６を超えて流れる媒体のための最先端４０９及び後端４１２を備える。
【００６５】
従来のブレード１２０、１３０においては、例えば固体の金属材料、特に超合金がブレード１２０、１３０のすべての領域４００、４０３、４０６に使用される。
【００６６】
このような超合金は、例えば特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８から既知である。
【００６７】
ブレード１２０、１３０はこの場合、鋳造法によって製造することができ、一方向性凝固の手段によって、鍛造法によって、機械加工法によって、又はこれら方法の組み合わせによっても製造することができる。
【００６８】
単結晶構造を有する加工対象物は、作動中の深刻な機械的、熱的、及び／又は化学的負荷にさらされる機械用の部品として使用される。
【００６９】
このような単結晶加工対象物は、例えば一方向性凝固によって溶融物から製造される。これらは、液体状金属が凝固して単結晶構造を形成する、すなわち単結晶加工対象物を形成するか、又は一方向性凝固する鋳造法である。
【００７０】
デンドライト結晶はこの場合、熱流束に沿って整列し、棒状の結晶粒構造（円柱状、ずなわち、加工対象物の長さ全体に亘って延在する、この場合には一般的な用語の使用による結晶粒が一方向性凝固として参照される）を形成するか、又は単結晶構造、すなわち加工対象物が単結晶から成る。無方向性成長が横方向及び長手方向の結晶粒界を必然的に形成し、これらの結晶粒界が一方向性凝固した、又は単結晶の部品の有益な特性を無効にしてしまうので、これら方法においては、球状の（多結晶の）凝固への転移を避ける必要がある。
【００７１】
一般的に一方向性凝固した構造が参照される場合、これは、結晶粒界を有さないか、又はせいぜい小角の結晶粒界しか有さない単結晶と、長手方向に延びる結晶粒界を有するにもかかわらず横方向の結晶粒界を有さない棒状結晶構造との両方を意味することを意図している。これら棒状の結晶構造もまた、一方向性凝固した構造として参照される。
【００７２】
このような方法は、特許文献９及び特許文献１０から既知である。
【００７３】
また、ブレード１２０、１３０は、本発明の腐食又は酸化に対して保護する層７を有することができる。
密度は、好ましくは理論的な密度の好ましくは９５％である。
【００７４】
酸化アルミニウム保護層（ＴＧＯ：熱成長酸化物層）は、（内層又は最外層としての）ＭＣｒＡｌＸ上に形成される。
ＭＣｒＡｌＸ上にはさらに熱遮蔽層があり、この熱遮蔽層は好ましくは最外層であり、例えばＺｒ０２、Ｙ２０３‐Ｚｒ０２からなる、すなわち、安定化されていないか、又は酸化イットリウム及び／又は酸化カルシウム、及び／又は酸化マグネシウムによって部分的に若しくは完全に安定化されている。
【００７５】
熱遮蔽層はＭＣｒＡｌＸ層全体を覆っている。棒状の結晶粒は、好適なコーティング法、例えば電子ビーム堆積（ＥＢ−ＰＶＤ）によって熱遮蔽層中に生成される。
【００７６】
別のコーティング法、例えば大気圧プラズマスプレー（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、又はＣＶＤを想定することができる。熱遮蔽層は、より良好な熱衝撃耐性のために、多孔の、マイクロクラックを有するか若しくはマクロクラックを有する結晶粒を備えることができる。したがって、熱遮蔽層はＭＣｒＡｌＸ層よりも多孔であることが好ましい。
【００７７】
ブレード１２０、１３０は、中空又は中実に設計することができる。ブレード１２０、１３０が冷却されることを意図されている場合には、ブレード１２０、１３０は中空であり、任意にフィルム冷却孔４１８（破線によって示されている）をも備える。
【００７８】
図５は、ガスタービン１００の燃焼チャンバ１１０を示している。
燃焼チャンバ１１０は、例えばいわゆる環状燃焼チャンバとして設計されており、この燃焼チャンバにおいては、火炎１５６を生成するとともに回転軸１０２の周りに周縁方向に配置された複数のバーナ１０７が、共通の燃焼チャンバ空間１５４中に開口している。このために、燃焼チャンバ１１０は全体として、回転軸１０２の周りに配置された環状構造として設計されている。
【００７９】
比較的高い効率を達成するために、燃焼チャンバ１１０は作動媒体Ｍの比較的高い温度、１０００℃〜１６００℃に対して設計される。
【００８０】
材料に対して好適ではないこれら作動パラメータの下においてさえ比較的長い作動時間を許容するために、燃焼チャンバの壁部１５３には、作動媒体Ｍに面する側に熱遮蔽要素１５５によって形成された内側下張りを設けられる。
【００８１】
また、燃焼チャンバ１１０の内側の高温の故に、冷却システムを熱遮蔽要素１５５用に、若しくは熱遮蔽要素の保持要素用に設けることができる。したがって、熱遮蔽要素１５５は例えば中空とされ、任意に燃焼チャンバ空間１５４中に開口する（図視されない）冷却孔をも有することができる。
【００８２】
合金から成る熱遮蔽要素１５５それぞれには、作動媒体の側に耐熱保護層（ＭＣｒＡＩＸ層及び／又はセラミックコーティング）が設けられるか、又は熱遮蔽要素１５５それぞれは耐火材料（固体セラミック煉瓦）からなる。
これら保護層７は、タービンブレードと同様とすることができる。
【００８３】
ＭＣｒＡＩＸ上には、さらに例えばＺｒ０２、Ｙ２０３‐Ｚｒ０２から成る例えばセラミックの熱遮蔽層を設けることができ、すなわち、安定化されていないか、若しくは酸化イットリウム及び／又は酸化カルシウム、及び／又は酸化マグネシウムによって部分的に又は完全に安定化されている。
【００８４】
棒状形状の結晶粒は、好適なコーティング法、例えば電子ビーム堆積（ＥＢ−ＰＶＤ）によって熱遮蔽層中に生成される。
【００８５】
別のコーティング法、例えば大気圧プラズマスプレー（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、又はＣＶＤを想定することができる。熱遮蔽層は、より良好な熱衝撃耐性のために、多孔の、マイクロクラックを有するか若しくはマクロクラックを有する結晶粒を備えることができる。
【００８６】
改修は、タービンブレード１２０、１３０又は熱遮蔽要素１５５が保護層を（例えばサンドブラストによって）使用後に剥がされなければならない場合があることを意味している。腐食及び／又は酸化層が次いで除去される。また任意に、タービンブレード１２０、１３０又は熱遮蔽要素１５５におけるクラックが修復される。タービンブレード１２０、１３０又は熱遮蔽要素１５５が次いで再度コーティングされて、タービンブレード１２０、１３０又は熱遮蔽要素１５５は再度、使用される。
【符号の説明】
【００８７】
１・・・層システム
４・・・基材
７・・・保護層
１０・・・熱遮蔽層
１００・・・ガスタービン
１０１・・・シャフト
１０２・・・回転軸
１０３・・・ロータ
１０４・・・吸入マニホールド
１０５・・・圧縮機
１０７・・・バーナ
１０８・・・タービン
１０９・・・排出マニホールド
１１０・・・燃焼チャンバ
１１１・・・高温ガス通路
１１２・・・タービン段階
１１３・・・作動媒体
１２０・・・ロータブレード
１３０・・・ガイドベーン
１３８・・・内部ハウジング
１５５・・・熱遮蔽要素
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
‐２４％〜２６％のコバルト（Ｃｏ）、
‐１２％〜１５％のクロム（Ｃｒ）、
‐１０．５％〜１１．５％のアルミニウム（Ａｌ）、
‐０．１％〜０．７％の、スカンジウム（Ｓｃ）及び／又は所定の希土類元素を含む群からの少なくとも１つの金属、及び
‐ニッケル（Ｎｉ）、
を重量％で含み、
レニウム（Ｒｅ）を含まない、
合金。
【請求項２】
前記希土類元素はイットリウム（Ｙ）を含む請求項１に記載の合金。
【請求項３】
０．２重量％〜０．４重量％のイットリウムを含む請求項１に記載の合金。
【請求項４】
少なくとも０．１重量％のケイ素（Ｓｉ）を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の合金。
【請求項５】
０．２重量％〜０．４重量％のケイ素（Ｓｉ）を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の合金。
【請求項６】
少なくとも０．５重量％のタンタル（Ｔａ）を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の合金。
【請求項７】
‐ジルコニウム（Ｚｒ）を含まず、及び／又は
‐チタン（Ｔｉ）を含まず、及び／又は
‐ガリウム（Ｇａ）を含まず、及び／又は
‐ゲルマニウム（Ｇｅ）を含まず、及び／又は
‐プラチナ（Ｐｔ）を含まず、及び／又は
‐ハフニウム（Ｈｆ）を含まず、及び／又は
‐セリウム（Ｃｅ）を含まない、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の合金。
【請求項８】
‐コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ニッケル、及び
‐以下の構成元素
・ケイ素、及び／又は
・タンタル  
からなる請求項１〜７のいずれか一項に記載の合金。
【請求項９】
コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ニッケル、及びケイ素から成る請求項１〜８のいずれか一項に記載の合金。
【請求項１０】
コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ケイ素、タンタル、及びニッケルから成る請求項１〜８のいずれか一項に記載の合金。
【請求項１１】
コバルト、クロム、アルミニウム、イットリウム、ニッケル、及びタンタルから成る請求項１〜８のいずれか一項に記載の合金。
【請求項１２】
ニッケル（Ｎｉ）が母組織を形成していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の合金。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の合金成分を有する、高温における腐食及び／又は酸化に対して部品（１）を保護するための保護層（７）。
【請求項１４】
プラズマスプレーによって施される請求項１３に記載の保護層（７）。
【請求項１５】
ガスタービン（１００）の部品（１２０、１３０、１５５）であって、
前記部品（１２０、１３０、１５５）の基材（４）がニッケル基又はコバルト基である部品において、
請求項１３又は１４に記載の保護層（７）を備え、それによって高温における腐食及び酸化に対して保護し、
セラミック熱遮蔽層（１０）が前記保護層（７）上に設けられている、部品。
【国際調査報告】
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