表面近傍冷却通路を備えたタービン部品及びその方法
【課題】空気冷却式ターボ機械部品内に表面近傍冷却通路を形成する方法を提供する。
【解決手段】部品１０の表面領域の表面内にチャネルを形成して、チャネルが該表面で開口しかつ該部品１０内の第１の冷却通路に流体連結させるステップを伴う。次に、表面上にまたチャネルを埋めない状態で該チャネルを覆うように金属層を堆積させる。金属層は、表面領域の表面においてチャネルを閉鎖して、第１の冷却通路に流体連結した第２の冷却通路を該チャネルと共に部品１０内部に形成する。次に、金属層上に皮膜系を堆積させて、部品１０の最外側表面を形成する。第２の冷却通路は、第１の冷却通路よりも部品１０の最外側表面に近接している。
【解決手段】部品１０の表面領域の表面内にチャネルを形成して、チャネルが該表面で開口しかつ該部品１０内の第１の冷却通路に流体連結させるステップを伴う。次に、表面上にまたチャネルを埋めない状態で該チャネルを覆うように金属層を堆積させる。金属層は、表面領域の表面においてチャネルを閉鎖して、第１の冷却通路に流体連結した第２の冷却通路を該チャネルと共に部品１０内部に形成する。次に、金属層上に皮膜系を堆積させて、部品１０の最外側表面を形成する。第２の冷却通路は、第１の冷却通路よりも部品１０の最外側表面に近接している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械のタービン翼形部部品のような高温で作動する部品に関する。より具体的には、本発明は、高温部品内に表面近傍冷却通路を形成して、該部品の熱伝達特性を促進する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用及び航空機用ガスタービンエンジンのバケット（ブレード）、ノズル（ベーン）及びその他の高温ガス通路部品のようなターボ機械の部品は一般的に、タービン運転温度及び条件に合わせて望ましい機械的及び環境的特性を有するニッケル、コバルト又は鉄基超合金で形成される。ターボ機械の効率はその運転温度によって決まるので、タービンバケット及びノズルのような部品がますます高い温度に耐えることができるようにするための要望が存在する。超合金部品の最大局所温度が該超合金の溶融温度に近づくにつれて、強制空気冷却が必要になる。そのために、ガスタービンバケット及びノズルの翼形部は多くの場合に、空気、一般的にはブリード空気が翼形部内の内部冷却通路を通して強制的に送られかつ次に翼形部表面における冷却孔を通して吐出されて部品からの熱を伝達するようにした複雑な冷却スキームが必要となる。冷却孔はまた、冷却空気が部品の周囲表面をフィルム冷却するのに役立つように構成することもできる。
【０００３】
鋳造プロセスによって形成されたバケット及びノズルは、内部冷却通路を形成するための中子を必要とする。中子及び鋳造プロセス時に移動するその可能性により、従来型の鋳造プロセスが部品の外部表面に近接して冷却通路を設置することができる範囲が制限される。その結果、冷却通路は一般的に、鋳造タービンバケット又はノズルの母材表面の下方約０．１インチ（約２．５ｍｍ）以上に位置している。しかしながら、熱伝達効率は、冷却通路を現在可能であるよりも表面に近接させて配置することができた場合には、大幅に高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６４６１１０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、空気冷却式ターボ機械部品内に１つ以上の表面近傍冷却通路を形成する方法を提供し、そのような部品の注目に値するが非限定的な実施例には、ガスタービンのバケット（ブレード）、ノズル（ベーン）、シュラウド及びその他の高温ガス通路部品が含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、本方法は、部品の表面領域の表面内にチャネルを形成して、チャネルが該表面で開口しかつ該部品内の第１の冷却通路に流体連結させるステップを伴う。次に、表面上にまたチャネルを埋めない状態で該チャネルを覆うように金属層を堆積させる。金属層は、表面領域の表面においてチャネルを閉鎖して、第１の冷却通路に流体連結しかつ該第１の冷却通路よりも該金属層の外側表面に近接した第２の冷却通路を該チャネルと共に部品内部に形成する。次に、金属層上に皮膜系を堆積させて、部品の最外側表面を形成する。第２の冷却通路は、第１の冷却通路よりも部品の最外側表面に近接している。
【０００７】
本発明の別の態様は、上記のステップを含む方法によって形成された部品である。
【０００８】
本発明の技術的効果は、鋳造プロセス時に中子を用いて形成した冷却通路よりも部品表面に非常に近接した冷却通路を鋳造部品内部に配置することができることである。その結果、本発明は、部品、具体的にはガスタービンエンジンの高温ガス通路内に設置された空気冷却式ターボ機械部品の熱伝達効率を大幅に高めることができる。
【０００９】
本発明の他の態様及び利点は、以下の詳細な説明からより良好に分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明から利益を得ることができるタイプの高圧タービンバケットの斜視図。
【図２】本発明の実施形態により表面領域の表面内に形成された複数のチャネルを示す、図１のバケットの表面領域の部分断面図。
【図３】図２のチャネルを覆って堆積された層を示す断面図。
【図４】図３の層内におけるアルミナイジング表面領域を示す断面図。
【図５】図４の層内におけるアルミナイジング表面領域上に堆積されたボンディングコート及び遮熱コーティングを示す断面図。
【図６】図４の層内におけるアルミナイジング表面領域上に直接堆積された遮熱コーティングを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は一般的に、比較的高温度を特徴とする環境内で作動させる部品、具体的にはその最大表面温度がそれを形成している材料の溶融温度に接近し、部品表面温度を低下させるための強制空気冷却の使用を必要とする部品に適用可能である。そのような部品の注目に価する実施例には、産業用及び航空機用ガスタービンエンジンのようなターボ機械の高及び低圧タービンバケット（ブレード）、ノズル（ベーン）、シュラウド及びその他の高温ガス通路部品が含まれる。
【００１２】
図１には、タービンバケット１０の非限定的な実施例を示している。バケット１０は一般的に、ガスタービンエンジンの運転時に高温燃焼ガスが導かれる翼形部１２を含み、また従ってその表面は非常な高温を受ける。翼形部１２は、該翼形部１２からプラットフォーム１６によって分離されたバケット１０の根元セクション上に形成したダブテール１４を用いてタービンディスク（図示せず）に固定されるように構成されるものとして示している。翼形部１２は冷却孔１８を含み、その根元セクションを通ってバケット１０に流入したブリード空気が、この冷却孔１８を通して強制的に送られてバケット１０から熱を伝達する。図１に示すバケット１０を参照して本発明の利点を説明するが、本発明の教示は一般的に、産業用及び航空機用ガスタービンエンジンのその他の高温ガス通路部品並びに極度な高温を受ける多様なその他の部品にも適用可能である。
【００１３】
図２は、例えば図１における翼形部１２又は該翼形部１２のプラットフォーム１６の表面領域のような、バケット１０の外部表面領域２２を示している。表面領域２２は一般的に、例えばニッケル、コバルト又は鉄基超合金のようなバケット１０の母材であり、その注目に値するが非限定的な実施例には、ＧＴＤ−１１１（登録商標）（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社）、ＧＴＤ−４４４（登録商標）（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社）、ＩＮ−７３８、Ｒｅｎｅ Ｎ４、Ｒｅｎｅ Ｎ５及びＲｅｎｅ １０８のようなニッケル基超合金が含まれる。バケット１０は、該バケット１０がガスタービンエンジン内で受ける高い温度及び応力に耐える等軸、方向性凝固（ＤＳ）又は単一結晶（ＳＸ）鋳造品として形成することができる。バケット１０を製造するのに好適な溶融及び鋳造プロセスは、よく知られており、従って本明細書では何ら詳細には説明しないことにする。
【００１４】
図２はさらに、表面領域２２内に形成された複数チャネル２３を示しており、これらチャネル２３は領域２２の表面２４で開口する。チャネル２３はその後に、バケット１０内部に表面近傍冷却通路（図５及び図６）を形成し、従って圧縮機ブリード空気のような冷却空気がそれを通って流れるのを可能にするのに十分な断面積を有するのが望ましい。例えば、チャネル２３は、約０．０１〜約０．０５０インチ（約０．２５〜約１．２５ｍｍ）の一般的な範囲で、最大約０．１インチ（約２．５ｍｍ）までの幅及び深さ（それぞれ、表面２４に対して平行及び垂直）を有するのが好ましいが、より小さい及びより大きい幅及び深さも実施可能である。さらに、チャネル２３は、例えば約０．０００１〜約０．００２５平方インチ（約０．０６５〜約１．６平方ｍｍ）のような最大約０．０１平方インチ（約６．５平方ｍｍ）までの断面積を有するのが好ましい。チャネル２３は、矩形断面を有するものとして示しているが、チャネル２３として、矩形以外の断面形状とすることができることを予見することができる。しかしながら、矩形断面は、表面領域２２内にチャネル２３を容易に形成することができる様々な方法、例えばフライス加工、ワイヤＥＤＭ、ミルドＥＤＭ、ウォータジェットトレンチ加工及びレーザトレンチ加工によって形成される。チャネル２３は、その個々のチャネル２３が隣接する組のチャネル２３に対してよりも互いに近接した組の形態で形成されているものとして示している。しかしながら、このような構成は必ずしも必要でなく、またその他の構成も予見することができる。
【００１５】
チャネル２３は、図２に示すように、表面２４の下方により深く設置された１つ以上の冷却通路２８（その１つを図２〜図６に示している）に流体結合されるように領域２２の表面２４内に形成される。冷却通路２８は、バケット１０の根元セクション内における１つ以上の開口部（図示せず）を通して圧縮機ブリード空気のような冷却空気を受け、次にこの冷却空気をチャネル２３並びに冷却孔１８に供給する。従って、各冷却通路２８は、チャネル２３のいずれよりもより大きい断面積を有するのが好ましい。冷却通路２８は、例えばバケット１０を鋳造するのに使用する伝統的な鋳造方法において用いられる中子によるような従来型の方法によって、形成することができる。バケット１０の鋳造表面２４及び最終的にはバケット１０上の皮膜によって形成されるあらゆる最外側表面に対する冷却通路２８の近接度は、鋳造プロセス時にコアを正確に配置しかつその位置を維持することができる能力によって制限され、殆どの場合に鋳造表面２４から約０．１インチ（約２．５ｍｍ）以上となる。
【００１６】
図３は、鋳造表面２４及びそのチャネル２３を覆って層３０を施工して、表面２４においてチャネル２３を閉鎖した結果を示している。層３０は、バケット１０のあらゆる部分、具体的には該バケット１０のあらゆる外部表面を覆って施工することができるが、マスキング法を用いて、その中にチャネル２３が形成されている正にバケット１０のその表面に層３０が施工されるようにすることも実施可能である。図３から明らかなように、チャネル２３及び層３０は、協働してバケット１０の内部に位置する通路２６を形成する。チャネル２３は、層３０の厚さのみによって該層３０の表面３２から分離されているので、通路２６は、それを通して該通路２６が冷却空気を供給される冷却通路２８よりも層３０の表面３０に近接している。
【００１７】
層３０は、メッキプロセスによって施工して鋳造表面２４に緊密に被着させるのが好ましい。注目に価するメッキ法には、電気メッキ及び無電解メッキが含まれ、これらのメッキ法はよく知られており、従って何らの詳細な説明も必要としない。メッキ材料がチャネル２３内に堆積されるのを防止するために、図３はさらに、フィラー又はマスキング材料３４で埋められたものとしてチャネル２３を示している。マスキング材料３４は、層３０の堆積時には存在しているが、バケット１０を実使用に配置するのに先立って、そうではなく通路２６に存在しないようにする。従って、マスキング材料３４は、層３０を堆積させた後のある時点で、該マスキング材料３４を溶融させることなどにより除去することができるのが好ましい。この目的のための好適な材料の非限定的な実施例には、チャネル２３を埋めかつそれを覆ってメッキすることができると同時に、化学的又は熱的処理による除去を維持することができるワックス、グラファイト及びその他の材料が含まれる。従って、マスキング材料３４として使用するための様々な材料を開発し又はその他の方法で特定することができることを予見することができる。メッキ法は、マスキング材料３４の早期溶融を回避するその比較的低い処理加工温度、比較的複雑な形状のプレート表面に対して可能であること、堆積層３０の厚さを正確に制御することができること、及びメッキすることによって堆積させることができる多様な材料の観点から、層３０を堆積させる好ましいプロセスであると思われる。しかしながら、一部のプラズマ溶射法又はロウ付け法を採用して層３０を形成することも実施可能とすることができる。
【００１８】
層３０の組成は、表面領域２２の材料と化学的及び物理的に適合性があるのが好ましい。従って、層３０用として特に注目に価する材料は、表面領域２２がニッケル基超合金で構成されている場合には、ニッケル、ニッケル含有合金又はニッケル基合金である。例えば、ニッケルは、それによって他の元素の粒子をニッケル基基材内に分散させることができるプロセスによって堆積させることができる。１つのそのような方法は、米国公開特許出願第２００３／０２１１２３９号に開示されており、それによると、クロミウム、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、タンタル、ケイ素、カルシウム、鉄、イットリウム及び／又はガリウムの粒子をメッキプロセスによってニッケル、コバルト及び／又は鉄のメッキ層内に組入れることができる。メッキプロセスによって製造することができる望ましいニッケル含有合金は、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹのようなＭＣｒＡｌＹタイプの皮膜である。層３０の厚さは、高温ガス流れを受けるバケット１０の外部表面を冷却する通路２６を通る冷却空気流の能力に影響を与える。従って、層３０の厚さは一般的に、約０．０１インチ（約２５０μｍ）以下であるが、より大きい厚さも予見することができる。層３０の厚さはまた、表面領域２２の構造的一体性に影響を与え、従って層３０の最小厚さは一般的に、約０．００５インチ（約１２５μｍ）となる。層３０の組成はその強度及び熱伝導性を決定するが、約０．００５〜約０．０１インチ（約１２５〜約２５０μｍ）の範囲内の厚さが一般的に、好適であると思われる。
【００１９】
図４は、通路２６からマスキング材料３４を除去しかつ層３０の表面３２をアルミナイジングして、層３０の表面３２内にアルミニウム含有領域３６を形成した結果を示している。領域３６は、該領域３６がその中に形成された基材よりも大量のアルミニウム（原子百分率で）を含むことを意味して、アルミニウムリッチと呼ぶことができる。アルミナイジングプロセスは、アルミニウムを堆積させかつ層３０の表面３２上に及び該表面３２の下方にアルミナイド（アルミニウム金属間化合物）を形成する傾向になる。アルミニウム含有領域３６を形成するために様々なプロセスを使用することができ、その実施例には、米国公開特許出願第２００９／０２１４７７３号及び第２００９／０１２６８３３号に開示されたものが含まれるが、拡散アルミナイドボンディングコート及び環境皮膜を形成するために使用されるものと同様な様々なその他の拡散アルミナイドプロセスを使用することができる。
【００２０】
層３０の表面３２のアルミナイジングは、図５及び図６に示す皮膜系に関する幾つかの理由から、任意選択的であるが好ましいステップである。図５では、ボンディングコート３８は、アルミニウム含有領域３６上に直接堆積されかつ該ボンディングコート３８上に堆積された遮熱コーティング（ＴＢＣ）４０が続くものとして示している。図６では、遮熱コーティング４２は、介在ボンディングコートがない状態でアルミニウム含有領域３６上に直接堆積されたものとして示している。遮熱コーティング４０及び４２用の一般的であるが非限定的な材料はセラミック材料であり、その注目に価する実施例は、イットリア（ＹＳＺ）で部分的に又は完全に安定化させたジルコニア、或いはマグネシア、セリア、スカンジア及び／又はカルシアのような別の酸化物、並びに任意選択的に熱伝導性を低下させるその他の酸化物である。遮熱コーティング４０及び４２は、バケット１０の下層表面領域２２に対して所望レベルの熱保護をもたらすのに十分な厚さに、一般的には約７５〜約３００μｍのオーダで堆積されるが、より小さい及びより大きい厚さも実施可能である。
【００２１】
ガスタービンエンジンの部品用のＴＢＣシステムでは一般的であるように、ボンディングコート３８は、例えばＭＣｒＡｌＸ（ここで、Ｍは鉄、コバルト及び／又はニッケル、またＸはイットリウム、希土類金属及び／又は反応金属）のようなオーバレイ皮膜などのアルミニウム含有組成であるのが好ましいが、その他のボンディングコート組成の使用もまた予見することができる。ＭＣｒＡｌＸのようなアルミニウム含有ボンディングコートは当然ながら、それが被覆する表面（層３０の表面３２のような）の酸化を防止することができると同時に、遮熱コーティング４０をボンディングコート３８に対して化学結合させることができるアルミニウム酸化物（アルミナ）スケール（図示せず）を発生させる。特に好適なＭＣｒＡｌＸ皮膜材料は一般的に、約５重量％以上のアルミニウムを含むが、５重量％よりも少ないアルミニウムを含むＭＣｒＡｌＸ皮膜もまた使用することができる。ボンディングコート３８は一般的に、約１２〜約７５μｍの厚さを有するが、より小さい及びより大きい厚さもまた実施可能である。ボンディングコート３８は、物理的蒸着（ＰＶＤ）プロセス及び熱溶射のような様々なプロセスによって堆積させることができ、好ましいプロセスは、プラズマ溶射、ＨＶＯＦ（高速オキシ−燃料）及びワイヤアーク溶射のような熱溶射プロセスであると思われる。
【００２２】
層３０が何らのアルミニウムも含まない場合には、例えばボンディングコート３８内のニッケル又はニッケル合金、アルミニウムは、層３０内に拡散し易くなり、ボンディングコート３８内のアルミニウム含有量を激減させる。最終的には、ボンディングコート３８内のアルミニウムのレベルは、保護スケールの更なる緩やかな成長を妨げるのに十分なほど激減して、非保護酸化物のより急激な成長を許し、それによって表面領域２２に耐酸化性を与えかつ遮熱コーティング４０を固着させるボンディングコート３８の能力を減退させる。その結果、層３０の表面３２内にアルミニウム含有領域３６を形成することによって、ボンディングコート３８からのアルミニウムの拡散を促進する化学勾配が低下する。
【００２３】
図６の実施形態では、アルミニウム含有領域３６は、図５のボンディングコート３８に置き換わり、また領域３６上に成長するアルミナスケールが、耐酸化性を与えかつ遮熱コーティング４２の固着を促進する。この実施形態では、アルミニウム含有領域３６は、拡散プロセスによって堆積させて白金アルミナイド（ＰｔＡｌ）金属間化合物を含むのが好ましい。
【００２４】
遮熱コーティング４０及び４２は、異なる構造を有するものとして図５及び図６に示している。図５に示す皮膜４０は、それによって軟化粒子がボンディングコート３８によって形成された堆積表面上に「スプラット」として堆積しかつ非円柱状不規則扁平微粒子並びにある程度の不均一性及び有孔性を有する皮膜４０を形成する空気プラズ溶射（ＡＰＳ）のような熱溶射プロセスよって堆積される。このような遮熱コーティングのカテゴリーは、高密垂直亀裂（ＤＶＣ）ＴＢＣと呼ばれる皮膜を含み、これらの皮膜は、米国特許第５８３０５８６号、第５８９７９２１号、第５９８９３４３号及び第６０４７５３９号において報告されているような、垂直微小亀裂を有して耐久性を向上させるプラズマ溶射によって堆積される。他方、図６に示す皮膜４２は、電子ビーム物理的蒸着（ＥＢＰＶＤ）のようなＰＶＤプロセスによって堆積され、このＰＶＤプロセスは、破砕に至る損傷応力を引き起こさない状態で膨張及び収縮することができる円柱微粒子構造を生じさせる。それに代えて、図６の皮膜４２は、真空プラズマ溶射（ＶＰＳ）としても知られている低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）プロセスによって薄膜として堆積させることができる。
【００２５】
上記のプロセスステップの結果として、バケット１０内のチャネル２３及び層３０によって形成された通路２６は、バケット１０の鋳造時に従来型の中子法によって形成された冷却通路２８よりもバケット１０の最外側表面４４（遮熱コーティング４０又は４２の１つによって形成された）に近接した表面近傍冷却通路２６である。開口部（図示せず）は、それを通して通路２８からの冷却空気をバケット１０の外部に排出させる通路２６内に形成することができ、或いは通路２６は、翼形部１２内に存在する冷却孔１８に流体連結することができる。各通路２６及び最外側表面４４間の距離は、層３０、ボンディングコート３８（存在する場合には）及び遮熱コーティング４０又は４２によって決定され、またこれら層の組合せ厚さは、それらのそれぞれの堆積プロセスによって制御することができるので、通路２６は、例えばバケット１０の最外側表面４４の下方２ｍｍ以下、より好ましくは最外側表面４４の下方約１ｍｍ以下とすることができ、またその各々が伝統的な鋳造方法を使用して中子によって形成された従来型の冷却通路２８で実施可能であるものよりも大幅に小さい、バケットの最外側表面４４の下方約２００μｍ以下とさえすることができる。従って、通路２６は、冷却通路２８と比較してバケット１０の熱伝達効率を大幅に高めることができる。
【００２６】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者には他の形態も採用することができることは明らかである。従って、本発明の技術的範囲は、提出した特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００２７】
１０ バケット
１２ 翼形部
１４ ダブテール
１６ プラットフォーム
１８ 孔
２２ 領域
２３ チャネル
２４ 表面
２６ 通路
２８ 通路
３０ 層
３２ 表面
３４ 材料
３６ 領域
３８ コート
４０ 皮膜
４２ 皮膜
４４ 表面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械のタービン翼形部部品のような高温で作動する部品に関する。より具体的には、本発明は、高温部品内に表面近傍冷却通路を形成して、該部品の熱伝達特性を促進する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用及び航空機用ガスタービンエンジンのバケット（ブレード）、ノズル（ベーン）及びその他の高温ガス通路部品のようなターボ機械の部品は一般的に、タービン運転温度及び条件に合わせて望ましい機械的及び環境的特性を有するニッケル、コバルト又は鉄基超合金で形成される。ターボ機械の効率はその運転温度によって決まるので、タービンバケット及びノズルのような部品がますます高い温度に耐えることができるようにするための要望が存在する。超合金部品の最大局所温度が該超合金の溶融温度に近づくにつれて、強制空気冷却が必要になる。そのために、ガスタービンバケット及びノズルの翼形部は多くの場合に、空気、一般的にはブリード空気が翼形部内の内部冷却通路を通して強制的に送られかつ次に翼形部表面における冷却孔を通して吐出されて部品からの熱を伝達するようにした複雑な冷却スキームが必要となる。冷却孔はまた、冷却空気が部品の周囲表面をフィルム冷却するのに役立つように構成することもできる。
【０００３】
鋳造プロセスによって形成されたバケット及びノズルは、内部冷却通路を形成するための中子を必要とする。中子及び鋳造プロセス時に移動するその可能性により、従来型の鋳造プロセスが部品の外部表面に近接して冷却通路を設置することができる範囲が制限される。その結果、冷却通路は一般的に、鋳造タービンバケット又はノズルの母材表面の下方約０．１インチ（約２．５ｍｍ）以上に位置している。しかしながら、熱伝達効率は、冷却通路を現在可能であるよりも表面に近接させて配置することができた場合には、大幅に高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６４６１１０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、空気冷却式ターボ機械部品内に１つ以上の表面近傍冷却通路を形成する方法を提供し、そのような部品の注目に値するが非限定的な実施例には、ガスタービンのバケット（ブレード）、ノズル（ベーン）、シュラウド及びその他の高温ガス通路部品が含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、本方法は、部品の表面領域の表面内にチャネルを形成して、チャネルが該表面で開口しかつ該部品内の第１の冷却通路に流体連結させるステップを伴う。次に、表面上にまたチャネルを埋めない状態で該チャネルを覆うように金属層を堆積させる。金属層は、表面領域の表面においてチャネルを閉鎖して、第１の冷却通路に流体連結しかつ該第１の冷却通路よりも該金属層の外側表面に近接した第２の冷却通路を該チャネルと共に部品内部に形成する。次に、金属層上に皮膜系を堆積させて、部品の最外側表面を形成する。第２の冷却通路は、第１の冷却通路よりも部品の最外側表面に近接している。
【０００７】
本発明の別の態様は、上記のステップを含む方法によって形成された部品である。
【０００８】
本発明の技術的効果は、鋳造プロセス時に中子を用いて形成した冷却通路よりも部品表面に非常に近接した冷却通路を鋳造部品内部に配置することができることである。その結果、本発明は、部品、具体的にはガスタービンエンジンの高温ガス通路内に設置された空気冷却式ターボ機械部品の熱伝達効率を大幅に高めることができる。
【０００９】
本発明の他の態様及び利点は、以下の詳細な説明からより良好に分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明から利益を得ることができるタイプの高圧タービンバケットの斜視図。
【図２】本発明の実施形態により表面領域の表面内に形成された複数のチャネルを示す、図１のバケットの表面領域の部分断面図。
【図３】図２のチャネルを覆って堆積された層を示す断面図。
【図４】図３の層内におけるアルミナイジング表面領域を示す断面図。
【図５】図４の層内におけるアルミナイジング表面領域上に堆積されたボンディングコート及び遮熱コーティングを示す断面図。
【図６】図４の層内におけるアルミナイジング表面領域上に直接堆積された遮熱コーティングを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は一般的に、比較的高温度を特徴とする環境内で作動させる部品、具体的にはその最大表面温度がそれを形成している材料の溶融温度に接近し、部品表面温度を低下させるための強制空気冷却の使用を必要とする部品に適用可能である。そのような部品の注目に価する実施例には、産業用及び航空機用ガスタービンエンジンのようなターボ機械の高及び低圧タービンバケット（ブレード）、ノズル（ベーン）、シュラウド及びその他の高温ガス通路部品が含まれる。
【００１２】
図１には、タービンバケット１０の非限定的な実施例を示している。バケット１０は一般的に、ガスタービンエンジンの運転時に高温燃焼ガスが導かれる翼形部１２を含み、また従ってその表面は非常な高温を受ける。翼形部１２は、該翼形部１２からプラットフォーム１６によって分離されたバケット１０の根元セクション上に形成したダブテール１４を用いてタービンディスク（図示せず）に固定されるように構成されるものとして示している。翼形部１２は冷却孔１８を含み、その根元セクションを通ってバケット１０に流入したブリード空気が、この冷却孔１８を通して強制的に送られてバケット１０から熱を伝達する。図１に示すバケット１０を参照して本発明の利点を説明するが、本発明の教示は一般的に、産業用及び航空機用ガスタービンエンジンのその他の高温ガス通路部品並びに極度な高温を受ける多様なその他の部品にも適用可能である。
【００１３】
図２は、例えば図１における翼形部１２又は該翼形部１２のプラットフォーム１６の表面領域のような、バケット１０の外部表面領域２２を示している。表面領域２２は一般的に、例えばニッケル、コバルト又は鉄基超合金のようなバケット１０の母材であり、その注目に値するが非限定的な実施例には、ＧＴＤ−１１１（登録商標）（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社）、ＧＴＤ−４４４（登録商標）（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社）、ＩＮ−７３８、Ｒｅｎｅ Ｎ４、Ｒｅｎｅ Ｎ５及びＲｅｎｅ １０８のようなニッケル基超合金が含まれる。バケット１０は、該バケット１０がガスタービンエンジン内で受ける高い温度及び応力に耐える等軸、方向性凝固（ＤＳ）又は単一結晶（ＳＸ）鋳造品として形成することができる。バケット１０を製造するのに好適な溶融及び鋳造プロセスは、よく知られており、従って本明細書では何ら詳細には説明しないことにする。
【００１４】
図２はさらに、表面領域２２内に形成された複数チャネル２３を示しており、これらチャネル２３は領域２２の表面２４で開口する。チャネル２３はその後に、バケット１０内部に表面近傍冷却通路（図５及び図６）を形成し、従って圧縮機ブリード空気のような冷却空気がそれを通って流れるのを可能にするのに十分な断面積を有するのが望ましい。例えば、チャネル２３は、約０．０１〜約０．０５０インチ（約０．２５〜約１．２５ｍｍ）の一般的な範囲で、最大約０．１インチ（約２．５ｍｍ）までの幅及び深さ（それぞれ、表面２４に対して平行及び垂直）を有するのが好ましいが、より小さい及びより大きい幅及び深さも実施可能である。さらに、チャネル２３は、例えば約０．０００１〜約０．００２５平方インチ（約０．０６５〜約１．６平方ｍｍ）のような最大約０．０１平方インチ（約６．５平方ｍｍ）までの断面積を有するのが好ましい。チャネル２３は、矩形断面を有するものとして示しているが、チャネル２３として、矩形以外の断面形状とすることができることを予見することができる。しかしながら、矩形断面は、表面領域２２内にチャネル２３を容易に形成することができる様々な方法、例えばフライス加工、ワイヤＥＤＭ、ミルドＥＤＭ、ウォータジェットトレンチ加工及びレーザトレンチ加工によって形成される。チャネル２３は、その個々のチャネル２３が隣接する組のチャネル２３に対してよりも互いに近接した組の形態で形成されているものとして示している。しかしながら、このような構成は必ずしも必要でなく、またその他の構成も予見することができる。
【００１５】
チャネル２３は、図２に示すように、表面２４の下方により深く設置された１つ以上の冷却通路２８（その１つを図２〜図６に示している）に流体結合されるように領域２２の表面２４内に形成される。冷却通路２８は、バケット１０の根元セクション内における１つ以上の開口部（図示せず）を通して圧縮機ブリード空気のような冷却空気を受け、次にこの冷却空気をチャネル２３並びに冷却孔１８に供給する。従って、各冷却通路２８は、チャネル２３のいずれよりもより大きい断面積を有するのが好ましい。冷却通路２８は、例えばバケット１０を鋳造するのに使用する伝統的な鋳造方法において用いられる中子によるような従来型の方法によって、形成することができる。バケット１０の鋳造表面２４及び最終的にはバケット１０上の皮膜によって形成されるあらゆる最外側表面に対する冷却通路２８の近接度は、鋳造プロセス時にコアを正確に配置しかつその位置を維持することができる能力によって制限され、殆どの場合に鋳造表面２４から約０．１インチ（約２．５ｍｍ）以上となる。
【００１６】
図３は、鋳造表面２４及びそのチャネル２３を覆って層３０を施工して、表面２４においてチャネル２３を閉鎖した結果を示している。層３０は、バケット１０のあらゆる部分、具体的には該バケット１０のあらゆる外部表面を覆って施工することができるが、マスキング法を用いて、その中にチャネル２３が形成されている正にバケット１０のその表面に層３０が施工されるようにすることも実施可能である。図３から明らかなように、チャネル２３及び層３０は、協働してバケット１０の内部に位置する通路２６を形成する。チャネル２３は、層３０の厚さのみによって該層３０の表面３２から分離されているので、通路２６は、それを通して該通路２６が冷却空気を供給される冷却通路２８よりも層３０の表面３０に近接している。
【００１７】
層３０は、メッキプロセスによって施工して鋳造表面２４に緊密に被着させるのが好ましい。注目に価するメッキ法には、電気メッキ及び無電解メッキが含まれ、これらのメッキ法はよく知られており、従って何らの詳細な説明も必要としない。メッキ材料がチャネル２３内に堆積されるのを防止するために、図３はさらに、フィラー又はマスキング材料３４で埋められたものとしてチャネル２３を示している。マスキング材料３４は、層３０の堆積時には存在しているが、バケット１０を実使用に配置するのに先立って、そうではなく通路２６に存在しないようにする。従って、マスキング材料３４は、層３０を堆積させた後のある時点で、該マスキング材料３４を溶融させることなどにより除去することができるのが好ましい。この目的のための好適な材料の非限定的な実施例には、チャネル２３を埋めかつそれを覆ってメッキすることができると同時に、化学的又は熱的処理による除去を維持することができるワックス、グラファイト及びその他の材料が含まれる。従って、マスキング材料３４として使用するための様々な材料を開発し又はその他の方法で特定することができることを予見することができる。メッキ法は、マスキング材料３４の早期溶融を回避するその比較的低い処理加工温度、比較的複雑な形状のプレート表面に対して可能であること、堆積層３０の厚さを正確に制御することができること、及びメッキすることによって堆積させることができる多様な材料の観点から、層３０を堆積させる好ましいプロセスであると思われる。しかしながら、一部のプラズマ溶射法又はロウ付け法を採用して層３０を形成することも実施可能とすることができる。
【００１８】
層３０の組成は、表面領域２２の材料と化学的及び物理的に適合性があるのが好ましい。従って、層３０用として特に注目に価する材料は、表面領域２２がニッケル基超合金で構成されている場合には、ニッケル、ニッケル含有合金又はニッケル基合金である。例えば、ニッケルは、それによって他の元素の粒子をニッケル基基材内に分散させることができるプロセスによって堆積させることができる。１つのそのような方法は、米国公開特許出願第２００３／０２１１２３９号に開示されており、それによると、クロミウム、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、タンタル、ケイ素、カルシウム、鉄、イットリウム及び／又はガリウムの粒子をメッキプロセスによってニッケル、コバルト及び／又は鉄のメッキ層内に組入れることができる。メッキプロセスによって製造することができる望ましいニッケル含有合金は、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹのようなＭＣｒＡｌＹタイプの皮膜である。層３０の厚さは、高温ガス流れを受けるバケット１０の外部表面を冷却する通路２６を通る冷却空気流の能力に影響を与える。従って、層３０の厚さは一般的に、約０．０１インチ（約２５０μｍ）以下であるが、より大きい厚さも予見することができる。層３０の厚さはまた、表面領域２２の構造的一体性に影響を与え、従って層３０の最小厚さは一般的に、約０．００５インチ（約１２５μｍ）となる。層３０の組成はその強度及び熱伝導性を決定するが、約０．００５〜約０．０１インチ（約１２５〜約２５０μｍ）の範囲内の厚さが一般的に、好適であると思われる。
【００１９】
図４は、通路２６からマスキング材料３４を除去しかつ層３０の表面３２をアルミナイジングして、層３０の表面３２内にアルミニウム含有領域３６を形成した結果を示している。領域３６は、該領域３６がその中に形成された基材よりも大量のアルミニウム（原子百分率で）を含むことを意味して、アルミニウムリッチと呼ぶことができる。アルミナイジングプロセスは、アルミニウムを堆積させかつ層３０の表面３２上に及び該表面３２の下方にアルミナイド（アルミニウム金属間化合物）を形成する傾向になる。アルミニウム含有領域３６を形成するために様々なプロセスを使用することができ、その実施例には、米国公開特許出願第２００９／０２１４７７３号及び第２００９／０１２６８３３号に開示されたものが含まれるが、拡散アルミナイドボンディングコート及び環境皮膜を形成するために使用されるものと同様な様々なその他の拡散アルミナイドプロセスを使用することができる。
【００２０】
層３０の表面３２のアルミナイジングは、図５及び図６に示す皮膜系に関する幾つかの理由から、任意選択的であるが好ましいステップである。図５では、ボンディングコート３８は、アルミニウム含有領域３６上に直接堆積されかつ該ボンディングコート３８上に堆積された遮熱コーティング（ＴＢＣ）４０が続くものとして示している。図６では、遮熱コーティング４２は、介在ボンディングコートがない状態でアルミニウム含有領域３６上に直接堆積されたものとして示している。遮熱コーティング４０及び４２用の一般的であるが非限定的な材料はセラミック材料であり、その注目に価する実施例は、イットリア（ＹＳＺ）で部分的に又は完全に安定化させたジルコニア、或いはマグネシア、セリア、スカンジア及び／又はカルシアのような別の酸化物、並びに任意選択的に熱伝導性を低下させるその他の酸化物である。遮熱コーティング４０及び４２は、バケット１０の下層表面領域２２に対して所望レベルの熱保護をもたらすのに十分な厚さに、一般的には約７５〜約３００μｍのオーダで堆積されるが、より小さい及びより大きい厚さも実施可能である。
【００２１】
ガスタービンエンジンの部品用のＴＢＣシステムでは一般的であるように、ボンディングコート３８は、例えばＭＣｒＡｌＸ（ここで、Ｍは鉄、コバルト及び／又はニッケル、またＸはイットリウム、希土類金属及び／又は反応金属）のようなオーバレイ皮膜などのアルミニウム含有組成であるのが好ましいが、その他のボンディングコート組成の使用もまた予見することができる。ＭＣｒＡｌＸのようなアルミニウム含有ボンディングコートは当然ながら、それが被覆する表面（層３０の表面３２のような）の酸化を防止することができると同時に、遮熱コーティング４０をボンディングコート３８に対して化学結合させることができるアルミニウム酸化物（アルミナ）スケール（図示せず）を発生させる。特に好適なＭＣｒＡｌＸ皮膜材料は一般的に、約５重量％以上のアルミニウムを含むが、５重量％よりも少ないアルミニウムを含むＭＣｒＡｌＸ皮膜もまた使用することができる。ボンディングコート３８は一般的に、約１２〜約７５μｍの厚さを有するが、より小さい及びより大きい厚さもまた実施可能である。ボンディングコート３８は、物理的蒸着（ＰＶＤ）プロセス及び熱溶射のような様々なプロセスによって堆積させることができ、好ましいプロセスは、プラズマ溶射、ＨＶＯＦ（高速オキシ−燃料）及びワイヤアーク溶射のような熱溶射プロセスであると思われる。
【００２２】
層３０が何らのアルミニウムも含まない場合には、例えばボンディングコート３８内のニッケル又はニッケル合金、アルミニウムは、層３０内に拡散し易くなり、ボンディングコート３８内のアルミニウム含有量を激減させる。最終的には、ボンディングコート３８内のアルミニウムのレベルは、保護スケールの更なる緩やかな成長を妨げるのに十分なほど激減して、非保護酸化物のより急激な成長を許し、それによって表面領域２２に耐酸化性を与えかつ遮熱コーティング４０を固着させるボンディングコート３８の能力を減退させる。その結果、層３０の表面３２内にアルミニウム含有領域３６を形成することによって、ボンディングコート３８からのアルミニウムの拡散を促進する化学勾配が低下する。
【００２３】
図６の実施形態では、アルミニウム含有領域３６は、図５のボンディングコート３８に置き換わり、また領域３６上に成長するアルミナスケールが、耐酸化性を与えかつ遮熱コーティング４２の固着を促進する。この実施形態では、アルミニウム含有領域３６は、拡散プロセスによって堆積させて白金アルミナイド（ＰｔＡｌ）金属間化合物を含むのが好ましい。
【００２４】
遮熱コーティング４０及び４２は、異なる構造を有するものとして図５及び図６に示している。図５に示す皮膜４０は、それによって軟化粒子がボンディングコート３８によって形成された堆積表面上に「スプラット」として堆積しかつ非円柱状不規則扁平微粒子並びにある程度の不均一性及び有孔性を有する皮膜４０を形成する空気プラズ溶射（ＡＰＳ）のような熱溶射プロセスよって堆積される。このような遮熱コーティングのカテゴリーは、高密垂直亀裂（ＤＶＣ）ＴＢＣと呼ばれる皮膜を含み、これらの皮膜は、米国特許第５８３０５８６号、第５８９７９２１号、第５９８９３４３号及び第６０４７５３９号において報告されているような、垂直微小亀裂を有して耐久性を向上させるプラズマ溶射によって堆積される。他方、図６に示す皮膜４２は、電子ビーム物理的蒸着（ＥＢＰＶＤ）のようなＰＶＤプロセスによって堆積され、このＰＶＤプロセスは、破砕に至る損傷応力を引き起こさない状態で膨張及び収縮することができる円柱微粒子構造を生じさせる。それに代えて、図６の皮膜４２は、真空プラズマ溶射（ＶＰＳ）としても知られている低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）プロセスによって薄膜として堆積させることができる。
【００２５】
上記のプロセスステップの結果として、バケット１０内のチャネル２３及び層３０によって形成された通路２６は、バケット１０の鋳造時に従来型の中子法によって形成された冷却通路２８よりもバケット１０の最外側表面４４（遮熱コーティング４０又は４２の１つによって形成された）に近接した表面近傍冷却通路２６である。開口部（図示せず）は、それを通して通路２８からの冷却空気をバケット１０の外部に排出させる通路２６内に形成することができ、或いは通路２６は、翼形部１２内に存在する冷却孔１８に流体連結することができる。各通路２６及び最外側表面４４間の距離は、層３０、ボンディングコート３８（存在する場合には）及び遮熱コーティング４０又は４２によって決定され、またこれら層の組合せ厚さは、それらのそれぞれの堆積プロセスによって制御することができるので、通路２６は、例えばバケット１０の最外側表面４４の下方２ｍｍ以下、より好ましくは最外側表面４４の下方約１ｍｍ以下とすることができ、またその各々が伝統的な鋳造方法を使用して中子によって形成された従来型の冷却通路２８で実施可能であるものよりも大幅に小さい、バケットの最外側表面４４の下方約２００μｍ以下とさえすることができる。従って、通路２６は、冷却通路２８と比較してバケット１０の熱伝達効率を大幅に高めることができる。
【００２６】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者には他の形態も採用することができることは明らかである。従って、本発明の技術的範囲は、提出した特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００２７】
１０ バケット
１２ 翼形部
１４ ダブテール
１６ プラットフォーム
１８ 孔
２２ 領域
２３ チャネル
２４ 表面
２６ 通路
２８ 通路
３０ 層
３２ 表面
３４ 材料
３６ 領域
３８ コート
４０ 皮膜
４２ 皮膜
４４ 表面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の高温ガス通路部品（１０）内に冷却通路（２６、２８）を設ける方法であって、
前記部品（１０）の表面領域（２２）の表面（２４）内に、該表面（２４）で開口しかつ該部品（１０）内の第１の冷却通路（２８）に流体連結したチャネル（２３）を形成するステップと、
前記表面（２４）上にまた前記チャネル（２３）を埋めない状態で該チャネル（２３）を覆うように、前記表面領域（２２）の表面（２４）において該チャネル（２３）を閉鎖して前記第１の冷却通路（２８）に流体連結しかつ該第１の冷却通路（２８）よりもその外側表面（３２）に近接した第２の冷却通路（２６）を該チャネルと共に前記部品（１０）内部に形成した金属層（３０）を堆積させるステップと、
前記金属層（３０）上に、前記部品（１０）の最外側表面（４４）を形成しかつ前記第２の冷却通路（２６）が前記第１の冷却通路（２８）よりも該部品（１０）の最外側表面（４４）に近接するようにした皮膜系（３４、４０、４２）を堆積させるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第２の冷却通路（２６）が、前記部品（１０）の最外側表面（４４）から２ｍｍ以下である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記金属層（３０）を堆積させるステップに先立って、前記チャネル（２３）内にマスキング材料（３４）を堆積させるステップと、
前記金属層（３０）を堆積させるステップの後に、前記マスキング材料（３４）を前記チャネル（２３）から取除くステップと
をさらに含む、請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記金属層（３０）が、ニッケル、ニッケル含有合金及びニッケル基合金からなる群から選択される組成を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記金属層（３０）上に前記皮膜系（３４、４０、４２）を堆積させるのに先立って、該金属層（３０）の外側表面（３２）をアルミナイジングして、該外側表面（３２）内にアルミニウム含有領域（３６）を形成するステップをさらに含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記皮膜系（３４、４０）が、前記金属層（３０）上に堆積させた金属ボンディングコート（３４）及び該ボンディングコート（３４）上に堆積させたセラミック皮膜（４０）を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記皮膜系（４２）が、前記金属層（３０）上に直接堆積させたセラミック皮膜（４２）を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
ターボ機械の高温ガス通路部品（１０）であって、
前記部品（１０）の表面領域（２２）の表面（２４）内に形成されかつ該部品（１０）内部の第１の冷却通路（２８）に流体連結したチャネル（２３）と、
前記表面（２４）上にまた前記チャネル（２３）を埋めない状態で該チャネル（２３）を覆うように堆積され、前記表面領域（２２）の表面（２４）において該チャネル（２３）を閉鎖して、前記第１の冷却通路（２８）に流体連結しかつ該第１の冷却通路（２８）よりもその外側表面（３２）に近接した第２の冷却通路（２６）を該チャネルと共に前記部品（１０）内部に形成した金属層（３０）と、
前記金属層（３０）上に堆積されかつ前記部品（１０）の最外側表面（４４）を形成した皮膜系（３４、４０、４２）と
を含んでおり、前記第２の冷却通路（２６）が、前記第１の冷却通路（２８）よりも前記部品（１０）の最外側表面（４４）に近接している、高温ガス通路部品（１０）。
【請求項９】
前記第２の冷却通路（２６）が、前記部品（１０）の最外側表面（４４）から２ｍｍ以下である、請求項８記載の高温ガス通路部品（１０）。
【請求項１０】
前記部品（１０）が、タービンバケット又はタービンノズルである、請求項８又は請求項９記載の高温ガス通路部品（１０）。
【請求項１】
ターボ機械の高温ガス通路部品（１０）内に冷却通路（２６、２８）を設ける方法であって、
前記部品（１０）の表面領域（２２）の表面（２４）内に、該表面（２４）で開口しかつ該部品（１０）内の第１の冷却通路（２８）に流体連結したチャネル（２３）を形成するステップと、
前記表面（２４）上にまた前記チャネル（２３）を埋めない状態で該チャネル（２３）を覆うように、前記表面領域（２２）の表面（２４）において該チャネル（２３）を閉鎖して前記第１の冷却通路（２８）に流体連結しかつ該第１の冷却通路（２８）よりもその外側表面（３２）に近接した第２の冷却通路（２６）を該チャネルと共に前記部品（１０）内部に形成した金属層（３０）を堆積させるステップと、
前記金属層（３０）上に、前記部品（１０）の最外側表面（４４）を形成しかつ前記第２の冷却通路（２６）が前記第１の冷却通路（２８）よりも該部品（１０）の最外側表面（４４）に近接するようにした皮膜系（３４、４０、４２）を堆積させるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第２の冷却通路（２６）が、前記部品（１０）の最外側表面（４４）から２ｍｍ以下である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記金属層（３０）を堆積させるステップに先立って、前記チャネル（２３）内にマスキング材料（３４）を堆積させるステップと、
前記金属層（３０）を堆積させるステップの後に、前記マスキング材料（３４）を前記チャネル（２３）から取除くステップと
をさらに含む、請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記金属層（３０）が、ニッケル、ニッケル含有合金及びニッケル基合金からなる群から選択される組成を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記金属層（３０）上に前記皮膜系（３４、４０、４２）を堆積させるのに先立って、該金属層（３０）の外側表面（３２）をアルミナイジングして、該外側表面（３２）内にアルミニウム含有領域（３６）を形成するステップをさらに含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記皮膜系（３４、４０）が、前記金属層（３０）上に堆積させた金属ボンディングコート（３４）及び該ボンディングコート（３４）上に堆積させたセラミック皮膜（４０）を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記皮膜系（４２）が、前記金属層（３０）上に直接堆積させたセラミック皮膜（４２）を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
ターボ機械の高温ガス通路部品（１０）であって、
前記部品（１０）の表面領域（２２）の表面（２４）内に形成されかつ該部品（１０）内部の第１の冷却通路（２８）に流体連結したチャネル（２３）と、
前記表面（２４）上にまた前記チャネル（２３）を埋めない状態で該チャネル（２３）を覆うように堆積され、前記表面領域（２２）の表面（２４）において該チャネル（２３）を閉鎖して、前記第１の冷却通路（２８）に流体連結しかつ該第１の冷却通路（２８）よりもその外側表面（３２）に近接した第２の冷却通路（２６）を該チャネルと共に前記部品（１０）内部に形成した金属層（３０）と、
前記金属層（３０）上に堆積されかつ前記部品（１０）の最外側表面（４４）を形成した皮膜系（３４、４０、４２）と
を含んでおり、前記第２の冷却通路（２６）が、前記第１の冷却通路（２８）よりも前記部品（１０）の最外側表面（４４）に近接している、高温ガス通路部品（１０）。
【請求項９】
前記第２の冷却通路（２６）が、前記部品（１０）の最外側表面（４４）から２ｍｍ以下である、請求項８記載の高温ガス通路部品（１０）。
【請求項１０】
前記部品（１０）が、タービンバケット又はタービンノズルである、請求項８又は請求項９記載の高温ガス通路部品（１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１２７３４７（Ｐ２０１２−１２７３４７Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２７０７８３（Ｐ２０１１−２７０７８３）
【出願日】平成２３年１２月１２日（２０１１．１２．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７０７８３（Ｐ２０１１−２７０７８３）
【出願日】平成２３年１２月１２日（２０１１．１２．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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