(57)【要約】本発明は、断熱層（７）とこの断熱層（７）上の浸食防護層（１３）とを備えた蒸気タービン（３００、３０３）の部品（３３３、３６６）に関し、その浸食防護層（１３）は金属結合層（１０）と同じ材料を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基板（４）と、金属結合層（１０）と、金属結合層（１０）上の断熱層（１７）、特にセラミック断熱層（７）と、断熱層（７）上の外側金属浸食防護層（１３）とから成る特に蒸気タービン（３００、３０３）における部品（１、３１、３３４、３３５、３４２、３５４、３５７、３６６）の被覆層系において、
前記結合層（１０）および浸食防護層（１３）が、同一あるいは類似の組成を有していることを特徴とする部品の被覆層系。
【請求項２】
結合層（１０）および浸食防護層（１３）の材料がＭＣｒＡｌＸ合金であることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項３】
結合層（１０）の材料特に浸食防護層（１３）の材料も、２９〜３１重量％ニッケルと、２７〜２９重量％クロムと、７〜８重量％アルミニウムと、０．５〜０．７重量％イットリウムと、０．３〜０．７重量％けい素と、残りコバルトとから成っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆層系。
【請求項４】
結合層（１０）の材料特に浸食防護層（１３）の材料も、１１〜１３重量％コバルトと、２０〜２２重量％クロムと、１０．５〜１１．５重量％アルミニウムと、０．３〜０．５重量％イットリウムと、１．５〜２．５重量％レニウムと、残りニッケルとから成っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆層系。
【請求項５】
結合層（１０）の材料特に浸食防護層（１３）の材料も、２４〜２６重量％コバルトと、１６〜１８重量％クロムと、９．５〜１１重量％アルミニウムと、０．３〜０．５重量％イットリウムと、１．０〜１．８重量％レニウムと、残りニッケルとから成っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆層系。
【請求項６】
結合層（１０）の材料特に浸食防護層（１３）の材料も、１１．５〜２０重量％クロムと、０．３〜１．５重量％けい素と、０〜１重量％アルミニウムと、０〜４重量％イットリウムと、残り鉄とから成っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆層系。
【請求項７】
結合層（１０）の材料特に浸食防護層（１３）の材料も、１２．５〜１４重量％クロムと、０．５〜１．０重量％けい素と、０．１〜０．５重量％アルミニウムと、０〜４重量％イットリウムと、残り鉄とから成っていることを特徴とする請求項６に記載の被覆層系。
【請求項８】
浸食防護層（１３）および結合層（１０）が、鉄基、ニッケル基、クロム基あるいはコバルト基の合金、特にＮｉＣｒ８０／２０から成っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆層系。
【請求項９】
浸食防護層（１３）および結合層（１０）が、けい素（Ｓｉ）および／又はほう素（Ｂ）を混入したニッケル・クロム合金（ＮｉＣｒＳｉＢ）から成っていることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項１０】
浸食防護層（１３）および結合層（１０）が、ニッケル・アルミニウム合金から成っていることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項１１】
結合層（１０）および浸食防護層（１３）が、同一の組成を有していることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項１２】
浸食防護層（１３）が断熱層（７）より小さな多孔性を有し、特に密度の差が少なくとも１％特に少なくとも３％であることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項１３】
浸食防護層（１３）が、浸食防護層（１３）の理論密度の少なくとも９６％特に９８％の密度を有していることを特徴とする請求項１又は１２に記載の被覆層系。
【請求項１４】
断熱層（７）の密度が浸食防護層（１３）の理論密度の８０％〜９５％であることを特徴とする請求項１、１２、１３のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項１５】
断熱層（７）が少なくとも部分的に多孔性を有していることを特徴とする請求項１、１２、１４のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項１６】
断熱層（７）が多孔性に勾配を有していることを特徴とする請求項１２、１４、１５のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項１７】
断熱層（７）の多孔性が、断熱層（７）の外側部位において最も大きいことを特徴とする請求項１６に記載の被覆層系。
【請求項１８】
断熱層（７）の多孔性が、断熱層（７）の外側部位において最も小さいことを特徴とする請求項１６に記載の被覆層系。
【請求項１９】
金属浸食防護層（１３）の材料が高い延性を有し、特に５％の破断伸び率を有していることを特徴とする請求項１、２、８、９、１０のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項２０】
被覆層系（１）がガスタービンあるいは蒸気タービン（３００、３０３）の車室部品（３１、３３４、３３５、３６６）であることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項２１】
被覆層系（１）がタービン車室（３６６）あるいは弁ハウジング（３１）であることを特徴とする請求項２０に記載の被覆層系。
【請求項２２】
被覆層系（１）がタービン翼（３４２、３５４、３５７）であることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項２３】
浸食防護層（１３）が部品（１）上において特に、部品（１）への浸食小片の衝突角が６０°〜１２０°特に７０°〜１１０°である場所だけに存在していることを特徴とする請求項１、１９、２０、２１、２２のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項２４】
被覆層系（１）が基板（４）から成り、該基板（４）上に断熱層（７）が存在し、前記基板（４）がニッケル基、コバルト基あるいは特に鉄基の合金で形成されていることを特徴とする請求項１、２０ないし２３のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項２５】
断熱層（７）が、少なくとも部分的に、特に全部が、酸化ジルコニウム（Ｚｒ０2）から成っていることを特徴とする請求項１、１２、１４、２４のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項２６】
断熱層（７）が、少なくとも部分的に、特に全部が、酸化チタン（Ｔｉ０2）から成っていることを特徴とする請求項１、１２、１４、２４、２５のいずれか１つに記載の被覆層系。
【請求項２７】
被覆層系（１）が、蒸気タービン（３００、３０３）の入口室（３３３）および翼列部（３６６）に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項２８】
被覆層系（１）が、蒸気タービン（３００、３０３）の入口室（３３３）だけに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項２９】
被覆層系（１）が、蒸気タービン（３００、３０３）の翼列部（３６６）だけに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項３０】
再加工された部品（１）において、結合層（１０）と断熱層（１７）と浸食防護層（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の被覆層系。
【請求項３１】
浸食防護層（１３）が断熱層（１７）上への設置後に緻密化されていることを特徴とする請求項１ないし３０のいずれか１つに記載の部品の製造方法。
【請求項３２】
蒸気タービン（３００、３０３）の内側表面に衝突する浸食小片と共に蒸気が、蒸気タービン（３００、３０３）内を流れる、蒸気タービン（３００、３０３）の運転方法において、
浸食小片が６０°〜１２０°、特に７０°〜１１０°の角度で衝突する蒸気タービン（３００、３０３）の少なくとも内側表面に、特に請求項１ないし３１のいずれか１つに記載の被覆系（１）が設けられていることを特徴とする蒸気タービンの運転方法。
【請求項３３】
浸食小片が８０°〜１００°、特に９０°の角度で衝突する蒸気タービン（３００、３０３）の内側表面に、特に請求項１ないし３１のいずれか１つに記載の被覆系（１）が設けられていることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
浸食小片が８０°〜１００°、特に９０°の角度で衝突する蒸気タービン（３００、３０３）の内側表面だけに、特に請求項１ないし３１のいずれか１つに記載の被覆系（１）が設けられていることを特徴とする請求項３２又は３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載の部品に対する断熱層と金属浸食防護層とを備えた被覆系と、請求項３１に記載の被覆系の製造方法と、請求項３２に記載の蒸気タービンの運転方法に関する。
【０００２】
部品上に設けられた断熱層は、例えば欧州特許第１０２９１１５号明細書に記載されているように、ガスタービンの分野で知られている。
【０００３】
断熱層は、部品をその素材が許す、より高い温度下で利用することを可能にし、あるいはその使用期間を長くすることができる。ガスタービンにおける公知の素材（基板）は、最高１０００℃〜１１００℃の使用温度を可能にし、これに対して、断熱層による被覆は１３５０℃までの使用温度を可能にする。
【０００４】
蒸気タービンにおける部品の使用温度はかなり低いので、そこでは、そのような要件は課せられない。
【０００５】
ガスタービン翼のセラミック断熱層にセラミック浸食防護層を設けることは、欧州特許出願公開第１０２９１０４号明細書で知られている。
【０００６】
機械特性が悪いが安価である材料に断熱層を設けることによってその材料を素材として利用できるようにするために、蒸気タービンにおいて断熱層を利用することが、独国特許出願公開第１９５３５２２７号明細書で知られている。
【０００７】
米国特許第５３５０５９９号明細書に、耐浸食性セラミック断熱層が開示されている。
【０００８】
米国特許出願公開第２００３／０１５２８１４号明細書に、耐熱合金から成る基板と、基板上における酸化アルミニウム層と、外側セラミック断熱層としてのセラミックスとから構成された断熱層系が開示されている。
【０００９】
欧州特許出願公開第０７８３０４３号明細書に、酸化アルミニウムあるいはセラミック断熱層上の炭化けい素から成る浸食防護層が開示されている。
【００１０】
米国特許第５６８３２２６号明細書に、浸食抵抗が向上された蒸気タービンの構成要素が開示されている。
【００１１】
米国特許第４４０５２８４号明細書に、下層のセラミック断熱層より大きな多孔性（有孔率）を有する外側金属層が開示されている。
【００１２】
欧州特許出願公開第０７８３０４３号明細書に、従来技術の討論において、浸食抵抗被覆が二層に構成され、即ち、内側金属層と外側セラミック層で構成されていることが開示されている。
【００１３】
米国特許第５７４０５１５号明細書に、硬い外側セラミックけい化物被膜がその上に設けられたセラミック断熱層が開示されている。
【００１４】
国際公開第００／７０１９０号パンフレットに、部品の酸化強度を高めるために用いるアルミニウムを含む外側金属層が設けられた部品が開示されている。
【００１５】
断熱層付き部品に沿って流れる流れ媒体における汚れおよび／又はその流速のために、断熱層に激しい浸食が生ずる。
【００１６】
従って、本発明の課題は、上述の問題を解消した部品、その部品の製造方法、被覆層系の有意義な利用を提供することにある。
【００１７】
この課題は、請求項１に記載の部品、請求項３１に記載の方法および請求項３２に記載の方法によって解決される。
【００１８】
本発明に基づく部品の他の有利な実施態様は、従属請求項に記載されている。各従属請求項に記載の処置は、有利な様式に互いに任意に組み合わることができる。
【００１９】
特にタービンの部品は駆動するために高温流体に曝され、この部品の場合、しばしば剥離により脆性セラミック層への剥離スケール小片の機械的衝突が生じ、これにより、材料を破損すること、即ち、浸食することがある。セラミック層は熱衝撃に耐えるために設計されているけれども、熱衝撃が層全体に全般的に作用するので、そのセラミック層は局所的に非常に限定して生ずる機械的負荷に弱い。従って、金属浸食防護層が、その延性のために弾性的および塑性的に変形できるので、特に有利である。
【００２０】
断熱層は必ずしも採用温度の範囲を上に転移する目的に使われるだけでなく、温度差により部品に発生される熱膨張を、有利に、一様にさせおよび／又は減少させる。そのようにして、熱応力が防止されないし少なくとも減少される。
【００２１】
以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１は部品に対する本発明に基づいて形成された被覆系１の第１実施例を示している。以下において、部品が被覆系１を有するとき、用語「被覆系１」と「部品」は同義語として利用する。部品１は、好適には、ガスタービンあるいは蒸気タービン３００、３０３（図４）の部品、特に、蒸気タービン３００の蒸気入口室３３３、タービン翼３４２、３５４、３５７（図４）あるいは車室部分３３４、３３５、３６６（図４、図５）であり、基板（支持構造物）４と、その上に設けられた断熱層７と、断熱層７上の外側金属浸食防護層１３とから成っている。基板４と断熱層７との間に少なくとも１個の金属結合層１０が配置されている。この結合層１０は、基板４を腐食および／又は酸化に対して防護するため、および／又は、基板４への断熱層７の結合を良好にするために用いられる。これは特に、断熱層７がセラミックスから成り、基板４が金属から成っているときに当てはまる。浸食防護層１３は、金属あるいは合金から成り、特に蒸気タービン３００、３０３（図４）において約５０ｍ／ｓの平均流速（即ち、２０ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓ）と３５０〜４００バールの圧力で生ずるスケール剥離に曝されるような部品を浸食および／又は摩耗から防護する。
【００２３】
外側金属浸食防護層１３（＝最外側層）は、好適には、断熱層７に比べてより密に形成されている。この関係において、より密であるとは、外側金属浸食防護層１３の多孔性が断熱層７の多孔性より絶対的に少なくとも１％特に少なくとも３％高いことを意味する（例えば断熱層密度ρ（７）＝９０％の場合、浸食防護層密度ρ（１３）≧９１％、特に≧９３％）。断熱層７の密度は、好適には、理論密度の８０％〜９５％であり、その場合、金属浸食防護層１３の密度ρは、好適には、理論密度の少なくとも９６％、特に９８％である。
【００２４】
ここで金属とは基本金属だけでなく、合金、混晶体あるいは金属間化合物も意味する。
【００２５】
結合層１０と金属浸食防護層１３は、本発明に基づいて、同一あるいは類似の組成を有している。同一の組成とは、これら両層１０、１３が、好適には、ＭＣｒＡｌＸ合金あるいはＳＣ２１、ＳＣ２３又はＳＣ２４から成る同一分量の同一成分（同一性）を有することを意味する。浸食防護層１３に対する同一組成の好適な利用によって、調達が単純化され、基板４の腐食挙動も大幅に改善される。
【００２６】
類似組成とは、両層１０、１３が、同一であるが僅かに異なった分量の元素を有し、即ち、元素当たり最大３％の相違（例えば結合層１０が３０重量％クロムを有し、浸食防護層１３が最少２７重量％（３０−３）あるいは最大３３重量％（３０＋３）を有し、１重量％まで少なくとも別の元素が存在することを意味する。
【００２７】
ＳＣ２１は、２９〜３１重量％ニッケルと、２７〜２９重量％クロムと、７〜８重量％アルミニウムと、０．５〜０．７重量％イットリウムと、０．３〜０．７重量％けい素と、残りコバルトとから成っている。
【００２８】
ＳＣ２３は、１１〜１３重量％コバルトと、２０〜２２重量％クロムと、１０．５〜１１．５重量％アルミニウムと、０．３〜０．５重量％イットリウムと、１．５〜２．５重量％レニウムと、残りニッケルとから成っている。
【００２９】
ＳＣ２４は、２４〜２６重量％コバルトと、１６〜１８重量％クロムと、９．５〜１１重量％アルミニウムと、０．３〜０．５重量％イットリウムと、１．０〜１．８重量％レニウムと、残りニッケルとから成っている。
【００３０】
好適には、摩耗／浸食防護層１３が、鉄基、クロム基、ニッケル基および／又はコバルト基の合金あるいは例えばＮｉＣｒ８０／２０、又は、ほう素Ｂとけい素Ｓｉとを混入したＮｉＣｒＳｉＢあるいはＮｉＡｌ（例えば９５重量％Ｎｉ、５重量％Ａｌ）から成っている。
【００３１】
蒸気タービンにおける使用温度が蒸気流入室３３３において最高で４５０℃、５５０℃、６５０℃、７５０℃あるいは８５０℃であるので、特に金属浸食防護層１３が蒸気タービン３００、３０３に採用される。
【００３２】
好適には、７５０℃の温度が利用される。
【００３３】
かかる温度範囲に対して、部品１の使用期間にわたり十分大きな必要浸食防護作用を有し、同時に良好な酸化強度を有する、多くの金属層が存在する。
【００３４】
金属浸食防護層１３は外側層として１３５０℃までの使用温度に耐えられないために、金属浸食防護層１３は、ガスタービンにおける第１段の内部あるいは燃焼器の内部のセラミック断熱層７上に設置されない。
【００３５】
高温下における腐食および酸化に対して部品を防護するための結合層１０は、例えば主に以下の成分を含んでいる。即ち、１１．５〜２０．０重量％クロムと、０．３〜１．５重量％けい素と、０．０〜１．０重量％アルミニウムと、０．０〜０．７重量％イットリウムおよび／又はスカンジウムと希土類元素を含む族からの少なくとも１つの等価金属と、残り鉄、コバルトおよび／又はニッケル並びに製造上生ずる不純物とを含んでいる。
【００３６】
特に金属結合層１０は、１２．５〜１４．０重量％クロムと、０．５〜１．０重量％けい素と、０．１〜０．５重量％アルミニウムと、０．０〜０．７重量％イットリウムおよび／又はスカンジウムと希土類元素を含む族からの少なくとも１つの等価金属と、残り鉄および／又はコバルトおよび／又はニッケル並びに製造上生ずる不純物とをから成っている。
【００３７】
上述の両結合層１０において残留物が鉄だけであることが有利である。
【００３８】
鉄基の結合層１０の組成は特に良好な特性を呈し、従って、この結合層１０はフェライト基板４上への設置に有利に適用される。基板４と結合層１０の熱膨張係数は（１０％の相違までは）非常に良好に適応され、あるいはそれどころか同一にされ、これにより、基板４と結合層１０との間に、結合層１０に割れを生じさせる熱応力（熱的ミスマッチ）は発生されない。これは特に、フェライト材料の場合に通常は拡散結合のための熱処理が実施されず、結合層１０が（フェライト的に）大部分が、あるいは粘着だけで基板４上に接着されるので、価値がある。
【００３９】
外側浸食防護層１３の組成はこれが高い延性を有するように選定されている。この関係における大きな延性は、使用温度において５％の破断伸び率（５％の伸びが割れを発生する）を有することを意味する。
【００４０】
このような延性を有する浸食防護層１３は、基板４上に直接存在するか、セラミック断熱層７上に存在し、その場合、結合層１０の組成は問題とならない。
【００４１】
断熱層７は特にセラミック層であり、このセラミック層は例えば少なくとも部分的に（酸化イットリウムおよび／又は酸化マグネシウムにより部分安定化あるいは完全安定化された）酸化ジルコンおよび／又は少なくとも部分的に酸化チタンから成り、例えば０．１ｍｍより厚い。即ち、１００％まで酸化ジルコンあるいは酸化チタンから成る断熱層７が利用できる。
【００４２】
セラミック層７は、エアプラズマ溶射（ＡＰＳ）、真空プラズマ溶射（ＶＰＳ）、低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）のような公知の被覆法によって、並びに化学気相蒸着法（ＣＶＤ）あるいは物理学的蒸着法（ＰＶＤ）によって設けられる。
【００４３】
基板４は、好適には、合金鋼あるいは他の鉄基合金（例えば１重量％ＣｒＭｏＶ鋼あるいは１０〜１２重量％クロム鋼）あるいはニッケル基又はコバルト基の耐熱合金である。
【００４４】
特に基板４は、フェライト基合金、耐熱合金鋼あるいは耐熱ニッケル合金あるいはコバルト基耐熱合金、特に１重量％ＣｒＭｏＶ鋼あるいは１０〜１２重量％クロム鋼である。
【００４５】
被覆系１の他の有利なフェライト基板４は、軸（図４の３０９）に対する例えば３０ＣｒＭｏＮｉＶ５−１１又は２３ＣｒＭｏＮｉＷＶ８−８のような１〜２重量％Ｃｒ鋼、車室（図４の例えば３３５）に対する例えばＧ１７ＣｒＭｏＶ５−１０又はＧ１７ＣｒＭｏ９−１０のような１〜２重量％Ｃｒ鋼、あるいは軸（図４の３０９）に対するＸ１２ＣｒＭｏＷＶＮｂＮ１０−１−１のような１０重量％Ｃｒ鋼、車室（図４の例えば３３５）に対する例えばＧＸ１２ＣｒＭｏＷＶＮｂＮ１０−１−１又はＧＸ１２ＣｒＭｏＶＮｂＮ９−１のような１０重量％Ｃｒ鋼である。
【００４６】
断熱層７のできるだけ良好な作用のために、断熱層７は少なくとも部分的に或る開放された孔および／又は閉鎖された孔を有している。
【００４７】
浸食防護層１３は、好適には、これが大きな浸食強度を有するようにするために、断熱層７より高い密度を有している。
【００４８】
金属浸食防護層１３は非常に小さな多孔性を有し、特に僅かな表面あらさを有し、これにより、浸食摩耗に対する良好な強度が得られる。金属浸食防護層の小さな多孔性と表面あらさは、種々の技術で得られる。即ち、
１．浸食防護層１３の熱的噴射（溶射）時にできるだけ小さな粒度を有する吹付    け粒子の利用。
２．吹付け後における外側浸食防護層１３の放射過程例えばガラス球ショットブ    ラストやスチールショットブラストによる緻密化あるいは他の機械式圧縮法    や平滑法（ローリング、スライド研摩）による緻密化。
３．溶込み材による開放された孔の閉じ込め。
４．被覆系全体の熱処理。
５．最上側層あるいは金属浸食防護層全体の融解あるいは再融解。
【００４９】
これに対して、基板と断熱層との間に存在する結合層１０は、断熱層の結合層１０への良好な粘着性を得るために、結合層１０がアンダーカット付きの十分な表面あらさを有するように形成されている。その場合、浸食防護層１３に比べて、吹付け過程中に本質的に粗い粒子が利用される。
【００５０】
図２は多孔性に勾配を有する断熱層７を示している。断熱層７に多数の小孔１６が存在している。断熱層７の密度ρは外側表面の方向に増大している。そのようにして、断熱層７は大きな多孔性の部位が断熱のために利用され、小さな多孔性の部位が場合によって浸食防護のために利用される。
【００５１】
従って、結合層１０に向けて、好適には、外側表面の部位あるいは浸食防護層１３に対する接触面の部位におけるよりも大きな多孔性が存在する。
【００５２】
図３において、図２の場合と逆の断熱層７の多孔性勾配が示されている。
【００５３】
浸食防護層１３は、好適には、局所的にしか設けられず、主に部品１上において、その部品１への浸食小片の衝突角が６０°〜１２０°特に７０°〜１１０°である場所に存在している。特に浸食小片が９０°±２°の衝突角で衝突する箇所を被覆することに意味がある。このようにして、部品１の表面に浸食小片がほぼ垂直に衝突する際、金属浸食防護層１３が最良の浸食防護作用をする。部品１への表面への垂線は軸線９０°となっている。
【００５４】
図４に好例として、回転軸線３０６に沿って延びるタービン軸３０９を備えた蒸気タービン３００、３０３が示されている。
【００５５】
蒸気タービンは高圧部分タービン３００と中圧部分タービン３０３とを有し、これらの両タービンはそれぞれ内部車室３１２とこの内部車室３１２を取り囲む外部車室３１５とを有している。高圧部分タービン３００は例えば壺形構造に形成されている。中圧部分タービン３０３は２方向流れ方式に形成されている。中圧部分タービン３０３を片向き流れ方式に形成することもできる。回転軸線３０６に沿って見て、高圧部分タービン３００と中圧部分タービン３０３との間に軸受３１８が配置され、その場合、タービン軸３０９は軸受３１８に軸受部位３２１を有している。タービン軸３０９は高圧部分タービン３００とともに別の軸受３２４で支持されている。高圧部分タービン３００はこの軸受３２４の領域に軸封装置３４５を有している。タービン軸３０９は中圧部分タービン３０３の外部車室３１５に対して両側の軸封装置３４５により漏れ止めされている。高圧蒸気入口室３４８と蒸気出口室３５１との間において、タービン軸３０９は高圧部分タービン３００において高圧翼列３５４、３５７を有している。これらの高圧翼列３５４、３５７は、詳細に示されていない対応した動翼と共に第１翼列部３６０となっている。中圧部分タービン３０３は中央蒸気入口室３３３を有している。この蒸気入口室３３３に対応して、タービン軸３０９は、一方では、蒸気流を中圧部分タービン３０３の両向き流れに分割するために、他方では、高温蒸気とタービン軸３０９との直接接触を防止するために、ラジアル対称な軸遮蔽体３６３、即ち、カバー板を有している。タービン軸３０９は中圧部分タービン３０３において、中圧翼列３５４、３４２から成る第２翼列部３６６を有している。第２翼列部３６６を通して流れる高温蒸気は、中圧部分タービン３０３から排気管３６９を通して、流れ技術的に後置接続された低圧部分タービン（図示せず）に向けて流れる。
【００５６】
タービン軸３０９は、軸受３１８の領域で互いに固く結合された２個の部分タービン軸３０９ａ、３０９ｂで構成されている。
【００５７】
特に蒸気入口室３３３は、断熱層７と浸食防護層１３とを有している。
【００５８】
図５は蒸気タービン３００、３０３の一部を拡大して示している。蒸気タービン３００、３０３は入口室３３３の部位が、２５０℃〜３５０℃の温度となる外部車室３３４を有している。内部車室３３５の一部としての入口室３３３に４５０℃〜８００℃の温度がかかる。このために少なくとも２００℃の温度差が生ずる。高温がかかる内部車室３３５の内側面３３６上に、浸食防護層１３を備えた断熱層７が設けられている（外側面３３７については例示されていない）。断熱層７は内部車室３３５に局所的にしか存在していない（および翼列部３６６には存在していない）。浸食防護層１３を備えた断熱層７の設置によって、内部車室３３５への入熱量が減少され、これにより、熱膨張挙動が影響される。これにより、内部車室３３５と蒸気入口室３３３の変形挙動全体が管理調整される。これは断熱層７の厚さの変更によって、あるいは内部車室３３５の表面の種々の箇所における異なった材料の設置によって行われる。内部車室３３５の種々の箇所における多孔性を異ならせることもできる。断熱層７は局所的に、例えば内部車室３３５における入口室３３３の部位に設けられる。断熱層７を翼列部３６６だけに局所的に設けることもできる（図６）。特に入口室３３３において浸食防護層１３の採用が必要とされる。
【００５９】
浸食防護層１３を備えた断熱層７（ＴＢＣ）が入口室３３３に存在するとき、（表１に示すように）翼列部３６６および／又はタービン翼に、浸食防護層無しの断熱層７を存在させることができる。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
図７は本発明に基づく部品１の異なった実施例を示している。ここでは、入口室３３３における断熱層７の厚さが、蒸気タービン３００、３０３の翼列部３６６におけるよりも厚くされている。断熱層７の局所的に異なった厚さによって、入口室３３３と翼列部３６６とから成る内部車室３３４の入熱量、従って熱膨張およびこれにより熱膨張挙動が管理調整される。入口室３３３に翼列部３６６におけるよりも大きな温度がかかるので、入口室３３３における厚い断熱層７によって、基板４への入熱量が、低い温度がかかる翼列部３６６におけるよりも大きく減少される。これにより、入口室３３３およびそれに続く翼列部３６６における入熱量はほぼ同じにされ、従って、熱膨張がほぼ同じとなる。
【００６２】
入口室３３３の部位に翼列部３６６と異なった材料を存在させることもできる。ここでは、断熱層７は高温範囲全体に、即ち、全般的に設けられ、浸食防護層１３を有している。
【００６３】
図８は断熱層７の異なった利用例を示している。部品１特にハウジング部分は、ここでは、流入路４６を通して高温蒸気が流入する弁ハウジング３１である。流入路４６は弁ハウジングを機械的に弱化させる。弁ハウジング３１は例えばポット状ハウジング部分３４と蓋３７とから成っている。弁ハウジング部分３１の内部に、円錐状弁体４０と弁棒４３とから成る弁が存在している。部品クリープ現象のために、弁ハウジング部分３１と蓋３７に不均一な軸方向変形が生ずる。弁ハウジング部分３１は流入路４６の部位において軸方向に激しく膨張し、このために、破線で示されているように、蓋が弁棒と共に傾斜する。これにより、円錐状弁体３４がもはやぴったり接せず、このために、弁の密封性が減少される。弁ハウジング部分３１の内側面４９への断熱層７の設置によって、変形挙動の一様化が達成され、これにより、弁ハウジング部分３１と蓋３７の両側端５２、５５は一様に膨張する。
【００６４】
全体として、断熱層７の設置は、変形挙動を管理調整し、これにより、弁の密封性を保証するために行われる。断熱層７はまた浸食防護層１３を有している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】部品の本発明に基づく断熱層の概略断面図。
【図２】本発明に基づいて形成された部品の断熱層の内部の多孔性勾配の説明図。
【図３】本発明に基づいて形成された部品の断熱層の内部の多孔性勾配の説明図。
【図４】蒸気タービンの断面図。
【図５】蒸気タービンの部分断面図。
【図６】本発明に基づいて形成された部品の異なった実施例の断面図。
【図７】本発明に基づいて形成された部品の異なった実施例の断面図
【図８】本発明に基づいて形成された部品の異なった実施例の断面図
【符号の説明】
【００６６】
１    部品
４    基板
７    断熱層
１０    結合層
１３    浸食防護層
３１    弁ハウジング部分
３００    蒸気タービン
３０３    蒸気タービン
３３３    蒸気入口室
３３４    外部車室
３３５    内部車室
３４２    翼列
３５４    翼列
３６６    翼列部
【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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【国際調査報告】
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