WO2014108199A1 - Method for producing gas turbines and method for operating gas turbine systems - Google Patents

Method for producing gas turbines and method for operating gas turbine systems Download PDF

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WO2014108199A1
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ceramic
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Axel Kaiser
Werner Stamm
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F05D2300/50Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/514Porosity

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of gas turbines, which are designed to be flexible and methods for operating gas turbines.
  • Gas turbines can be operated during power generation in base load operation or in particular in peak load operation.
  • the object is achieved by a method for producing gas turbines according to claim 1 and a method according to claim 33.
  • the metallic adhesion promoter ⁇ layer and the ceramic layer are changed to it
  • a two-layer ceramic thermal barrier coating (13) is removed from the first turbine blades and / or
  • a single-layer thermal barrier coating ⁇ 1 '' is applied as a second ceramic thermal barrier coating on the second or new second turbine blades - in which the single-layer ceramic thermal barrier coating ⁇ 1 '') is produced with a porosity of 18% ⁇ 4%,
  • a thinner ceramic thermal barrier coating (7) replaces the first ceramic thermal barrier layer with a thicker ceramic thermal barrier coating (7 ', 13') as a second ceramic thermal barrier coating of the second or new two ⁇ th turbine blades
  • a thicker ceramic thermal barrier coating as the first Kerami ⁇ specific heat-insulating layer is replaced by a thinner Kerami ⁇ specific thermal insulation layer as a second ceramic thermal barrier layer of the second or the new second turbine blades, wherein the difference in thickness is at least -50 ⁇
  • the two-layer thermal barrier coating (13 ') with a lowermost ceramic layer ⁇ !' '') is produced with a porosity of 12% ⁇ 4% and with an outer ceramic layer (10 ') with a porosity of 18% ⁇ 4%,
  • the lower layer ⁇ ! '' ') of the two-layer thermal barrier coating (13) is made thinner, in particular at least 20% thinner than the upper layer (10'),
  • the lower layer ⁇ ! ''' has a thickness of 75ym the two-layer thermal barrier coating (13) to 150ym, more in particular, the total thickness of the two-layer Wär ⁇ medämm harsh (13) is 500ym to 800ym
  • Zirconium oxide is used for the ceramic thermal barrier coating (7 ', 7' ', 13') or the ceramic layers ⁇ ! '' ', 10'), and the monoclinic fraction of the powder to be sprayed under o,
  • the lower layer ⁇ 1 '' ') is sprayed without polymer and the upper layer (10') is sprayed with polymer
  • the average pore diameter (Dio) of the upper ceramic layer (10 ') is generated larger as the average pore diameter (d 7 ) of the lower ceramic layer ⁇ ! '''),
  • Ni nickel
  • the single-layer metallic protective layer contains the following elements
  • the single-layer metallic protective layer having the following composition (in% by weight):
  • Chromium content of the substrate and the chromium content of the outer metallic protective layer Chromium content of the substrate and the chromium content of the outer metallic protective layer
  • the metallic protective layers comprise an alloy MCrAlX
  • the outer protective layer comprises tantalum (Ta) or tantalum (Ta) and iron (Fe),
  • the lower NiCoCrAlY layer has the following composition ⁇ (% in wt .-):
  • the upper NiCoCrAlY layer has the following composition (in% by weight):
  • Figure 4 shows a pore distribution in a ceramic
  • FIG. 5 shows 8 exemplary embodiments of the invention
  • Figure 10 is a gas turbine. The description is only an exemplary embodiment of the invention ⁇ .
  • An interval of maintenance of gas turbines 100 ( Figure 6) is determined by detecting operating hours and starts, which are dependent on the mode of operation and certain factors. Maintenance must be carried out after reaching the hourly or start limit. If maintenance is required depending on the field of application of the gas turbine, or if the use requires an overhaul or another use beforehand, then the configuration of the gas turbine 100 is changed. Definition of terms:
  • First gas turbine has 1st turbine blade with 1st metallic protective layer.
  • Second gas turbine has turbine blades with metallic protective coating
  • First gas turbine has 1st turbine blade with 1st thermal insulation ⁇ layer.
  • Second gas turbine has turbine blades with ceramic thermal barrier coatings
  • a single-layer metallic protective layer, especially with the composition NiCoCrAlX is suitable for a "Daily Starter".
  • the change in the layer always means a change in the chemical composition, especially because a lower and upper metallic protective layer differ significantly in their composition, ie. at least one alloying element has an at least 15% Various ⁇ NEN portion.
  • Figure 5 shows a substrate 4 having a single-layer metalli ⁇ rule protective layer 16 is removed, and is changed for the production of second turbine acting ⁇ feln or new second turbine blades in its layer thickness 16 'of a first turbine blade.
  • the alloy of the original metallic protective layer 16 may be altered.
  • Figure 6 it is shown that a two-layer metallic protective layer 22 ', 22''from the first turbine blades is removed and a single-layer metal as a new second protective layer is applied ⁇ 22nd
  • the layer thickness of the single-layer metallic protective layer 22 may preferably correspond to that of the two metallic protective layers 22 ', 22 ". At least one alloy of one of the two metallic protective layers 22 ', 22 "may also correspond to the alloy of the single-layer layer 22 or may be entirely different from one another.
  • the layer thickness can change.
  • FIG. 8 shows that a single-layer metallic protective layer 16 is removed from a substrate 4 of first turbine blades and a two-layer metallic new protective second layer 24 ', 24 "is applied.
  • the layer thickness of the two-layer metallic protective layer 24 ', 24 " may preferably correspond to that of the original single-layer metallic protective layer 16.
  • the two alloys are the two-ply
  • the variation of the metallic protective layers according to FIGS. 5, 6, 7 and / or 8 can be varied with the variation of the ceramic protective layers according to FIGS. 1, 2 and 3.
  • a preferred metallic single-layer protective layer comprises:
  • composition having the following composition (in% by weight):
  • the single layer metallic protective layer comprises: 29% - 31% nickel (Ni),
  • a two-layer MCrAlX layer 24 ', 24'' is suitable for long-term operation (base loader).
  • a two-layer metallic protective layer 24 ', 24 "based on the NiCoCrAlX alloys it is preferable to use a tantalum or tantalum / iron-containing outer metallic protective layer.
  • An advantageous composition for the outer protective layer results from (in% by weight)
  • Ni NiCoCrAlX layer
  • the lower NiCoCrAlY layer has the following composition (in% by weight):
  • the turbine blades for the second gas turbine may be at the origin (same substrate) the first turbine blades of the first gas turbine or other gas turbines already in use, refurbished accordingly, and re-coating second turbine blades
  • the gas turbine 100 has a two-layer ceramic thermal barrier coating on the turbine blades 120, 130, to apply a single-layer TBC so that it can then be used in peak load mode (FIG. 2).
  • a ceramic layer is used with a uniform porosity.
  • the ceramic thermal barrier coating on the turbine blades 120, 130 preferential ⁇ as a high porosity of 18% ⁇ 4%.
  • Each ceramic sprayed layer is applied in coating layers.
  • Two-ply means, however, that a second layer differs from a first, lower layer due to porosity and / or microstructure and / or chemical composition.
  • the lower layer used is preferably a ceramic layer 7 with a porosity of 12% ⁇ 4%, which preferably has a layer thickness of 75 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • a porosity of 18% ⁇ 4% is sprayed or is present as outer ceramic layer 10.
  • the difference in porosity is at least 2%, especially at least 4%. Variations in the porosity in the production are known. Within a batch, i. of a blade set, there are no fluctuations.
  • a ceramic layer is also preferably 7 having a porosity of 12% ⁇ 4%, the preference ⁇ a layer thickness of 75ym having up 150ym.
  • a porosity of 18% ⁇ 4% is sprayed or is present as outer ceramic layer 10.
  • a ceramic layer is also preferably 7 having a porosity of 18% ⁇ 4%, the preference ⁇ a layer thickness of up to 75ym having 150ym.
  • coarse grains may be used in the spraying and polymer use or smaller grains may be used, wherein roughly means at least 20% larger average particle diameter.
  • a two-layer ceramic layer 7, 10 can be manufactured with Various ⁇ NEN Spraying: the lower layer 7 is without polymer and the upper layer 10 is injected ⁇ ver with polymer.
  • the same powder is used, so also a same particle size distribution.
  • Zirconium oxide (ZrÜ 2) for the ceramic layers of the thermal barrier ⁇ layers preferably has a monoclinic fraction of ⁇ 3%, in particular -S 1.5%. Corresponding portions then has a ceramic layer or layer 7, 7 ', 10, 13 (FIGS. 1-3) on the turbine blade 120, 130.
  • the minimum proportion of the monoclinic phase is at least 1%, in particular 0.5%, in order not to increase the cost of the powder too much.
  • FIG. 9 shows a perspective view of a rotor blade or guide vane 130 of a turbomachine that extends along a longitudinal axis 121.
  • the turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for electricity generation, a steam turbine or a compressor.
  • the blade 120, 130 has along the longitudinal axis 121 to each other, a securing region 400, an adjoining blade or vane platform 403 and a blade 406 and a blade tip 415.
  • the vane 130 As a guide vane 130, the vane 130 having at its blade tip 415 have a further platform (not Darge ⁇ asserted).
  • a blade root 183 is formed, which serves for attachment of the blades 120, 130 to a shaft or a disc (not shown).
  • the blade root 183 is, for example, as a hammerhead out staltet ⁇ . Other designs as fir tree or Schissebwschwanzfuß are possible.
  • the blade 120, 130 has for a medium which flows past the scene ⁇ felblatt 406 on a leading edge 409 and a trailing edge 412th
  • conventional blades 120, 130 in all regions 400, 403, 406 of the blade 120, 130, for example, massive metallic materials, in particular superalloys, are used.
  • Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
  • the blade 120, 130 can be made by a casting process, also by directional solidification, by a forging process, by a milling process or combinations thereof.
  • Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.
  • Such monocrystalline workpieces takes place e.g. by directed solidification from the melt.
  • These are casting processes in which the liquid metallic alloy is transformed into a monocrystalline structure, i. to the single-crystal workpiece, or directionally solidified.
  • dendritic crystals are aligned along the heat flow and form either a columnar grain structure (columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, in common parlance, referred to as directionally solidified) or a monocrystalline structure, ie the whole workpiece be ⁇ is made of a single crystal.
  • a columnar grain structure columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, in common parlance, referred to as directionally solidified
  • a monocrystalline structure ie the whole workpiece be ⁇ is made of a single crystal.
  • directionally solidified microstructures refers both to single crystals which have no grain boundaries or at most small-angle grain boundaries, and to stem crystal structures which are likely to be found in longitudinal grooves. grain boundaries, but have no transverse grain boundaries. These second-mentioned crystalline structures are also known as directionally solidified structures.
  • the blades 120, 130 may have coatings against corrosion or oxidation, e.g. B. (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co),
  • Nickel (Ni) is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare earths, or hafnium (Hf)).
  • Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
  • the density is preferably 95% of the theoretical
  • the layer composition comprises Co-30Ni-28Cr-8A1-0, 6Y-0, 7Si or Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y.
  • nickel-based protective layers such as Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re or Ni-12Co-21Cr-IIAl-O, 4Y-2Re or Ni-25Co-17Cr-10A1-0, 4Y-1 are also preferably used , 5Re.
  • thermal barrier coating which is preferably the outermost layer, and consists for example of Zr0 2 , Y2Ü3-Zr02, ie it is not, partially ⁇ or fully stabilized by yttria
  • the thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer.
  • Suitable coating processes such as electron beam evaporation (EB-PVD), produce stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
  • Other coating methods are conceivable, for example atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD.
  • APS atmospheric plasma spraying
  • LPPS LPPS
  • VPS VPS
  • CVD chemical vapor deposition
  • the heat insulation layer may have ⁇ porous, micro- or macro-cracked compatible grains for better thermal shock resistance.
  • the thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the
  • Refurbishment means that components 120, 130 may have to be freed from protective layers after use (eg by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. Optionally, even cracks in the component 120, 130 are repaired. Thereafter, a ⁇ As the coating of the component 120, 130, after entry set of the component 120, the 130th
  • the blade 120, 130 may be hollow or solid. If the blade 120, 130 is to be cooled, it is hollow and may still have film cooling holes 418 (indicated by dashed lines).
  • FIG. 10 shows by way of example a gas turbine 100 in a longitudinal partial section.
  • the gas turbine 100 has a rotatably mounted about a rotational axis 102 ⁇ rotor 103 having a shaft 101, which is also referred to as the turbine rotor.
  • an intake housing 104 a compressor 105, for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
  • a compressor 105 for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
  • the annular combustion chamber 110 communicates with an annular annular hot gas channel 111, for example.
  • annular annular hot gas channel 111 for example.
  • turbine stages 112 connected in series form the turbine 108.
  • Each turbine stage 112 is formed, for example, from two blade rings .
  • a row 125 formed of rotor blades 120 follows.
  • the guide vanes 130 are fastened to an inner housing 138 of a stator 143, whereas the moving blades 120 of a row 125 are attached to the rotor 103 by means of a turbine disk 133, for example.
  • air 135 is sucked by the compressor 105 through the intake housing and ver ⁇ seals.
  • the 105 ⁇ be compressed air provided at the turbine end of the compressor is supplied to the burners 107, where it is mixed with a fuel.
  • the mixture is then burned to form the working fluid 113 in the combustion chamber 110.
  • the working medium 113 flows along the hot gas channel 111 past the guide vanes 130 and the rotor blades 120.
  • the working medium 113 expands on the rotor blades 120 in a pulse-transmitting manner, so that the rotor blades 120 drive the rotor 103 and drive the machine connected to it ,
  • the components exposed to the hot working medium 113 are subject to thermal loads during operation of the gas turbine 100.
  • the guide vanes 130 and rotor blades 120 of the first turbine stage 112, viewed in the flow direction of the working medium 113, are subjected to the highest thermal stress in addition to the heat shield elements lining the annular combustion chamber 110.
  • substrates of the components may have a directional structure, i. they are monocrystalline (SX structure) or have only longitudinal grains (DS structure).
  • the components in particular for the turbine ⁇ blade 120, 130 and components of the combustion chamber 110 are For example, iron-, nickel- or cobalt-based superalloys used.
  • Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
  • the blades 120, 130 may be anti-corrosion coatings (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and is yttrium (Y) and / or silicon , Scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium).
  • M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni)
  • X is an active element and is yttrium (Y) and / or silicon , Scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium.
  • Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
  • MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, and consists for example of Zr02, Y203-Zr02, ie it is not, partially or completely stabilized by Ytt ⁇ riumoxid and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
  • Electron beam evaporation produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
  • the guide blade 130 has a guide blade root facing the inner housing 138 of the turbine 108 (not shown here) and a guide blade foot opposite
  • the vane head faces the rotor 103 and fixed to a mounting ring 140 of the stator 143.

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Abstract

The use of different ceramic layers allows different configurations of gas turbines to be produced, the configurations being subsequently optimized for their use in either base load operation or peak load operation.

Description

Verfahren zur Herstellung von Gasturbinen und Verfahren zum Betreiben von Gasturbinenanlagen  Method for producing gas turbines and method for operating gas turbine installations
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gasturbinen, die flexibel ausgelegt werden und Verfahren zum Betreiben von Gasturbinen. The invention relates to a method for the production of gas turbines, which are designed to be flexible and methods for operating gas turbines.
Gasturbinen können bei der Stromerzeugung im Grundlastbetrieb oder insbesondere im Spitzenlastbetrieb betrieben werden. Gas turbines can be operated during power generation in base load operation or in particular in peak load operation.
Die Anforderungen an die jeweiligen Bedingungen sind unterschiedlich . Eine optimierte Konfiguration der Gasturbine, die beide An¬ forderungen erfüllt, würde immer einen Kompromiss darstellen. The requirements for the respective conditions are different. An optimized configuration of the gas turbine that satisfies both on ¬ requirements would always be a compromise.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung dieses Problem zu lösen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Gasturbinen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 33. It is therefore an object of the invention to solve this problem. The object is achieved by a method for producing gas turbines according to claim 1 and a method according to claim 33.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen: In the dependent claims further advantageous measures are listed, which are combined with each other Kings ¬ nen to obtain further advantages:
Diese weiteren Vorteile werden erreicht, in dem - für die zweite Gasturbine nur die metallische Haftvermitt¬ lerschicht verändert wird These further advantages are achieved in that - for the second gas turbine only the metallic Haftvermitt ¬ lerschicht is changed
- für die zweite Gasturbine die metallische Haftvermittler¬ schicht und die keramische Schicht darauf verändert werden- For the second gas turbine, the metallic adhesion promoter ¬ layer and the ceramic layer are changed to it
- eine zweilagige keramische Wärmedämmschicht (13) von den ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und/oder - A two-layer ceramic thermal barrier coating (13) is removed from the first turbine blades and / or
eine einlagige Wärmedämmschicht {1 ' ' ) als zweite keramische Wärmedämmschicht auf die zweiten oder neuen zweiten Turbinenschaufeln aufgebracht wird - bei dem die einlagige keramische Wärmedämmschicht {1 ' ' ) mit einer Porosität von 18% ± 4% erzeugt wird, a single-layer thermal barrier coating {1 '') is applied as a second ceramic thermal barrier coating on the second or new second turbine blades - in which the single-layer ceramic thermal barrier coating {1 '') is produced with a porosity of 18% ± 4%,
- bei dem eine einlagige Wärmedämmschicht (7) von den ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und/oder  - In which a single-layer thermal barrier coating (7) is removed from the first turbine blades and / or
eine zweilagige Wärmedämmschicht (13') als zweite keramische Wärmedämmschicht auf die zweiten oder neuen zweiten Turbinenschaufeln aufgebracht wird, applying a two-layer thermal barrier coating (13 ') as a second ceramic thermal barrier coating to the second or new second turbine blades;
insbesondere eine nur zweilagige Wärmedämmschicht (13')in particular a two-layered thermal barrier coating (13 ')
- bei dem die Porosität der zweiten keramischen Wärmedämmschicht (7', 7'', 13') der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln gegenüber der Porosität der Wärmedämmschicht der ersten Turbinenschaufeln erhöht wird, in which the porosity of the second ceramic thermal barrier coating (7 ', 7' ', 13') of the second or the new second turbine blades is increased compared to the porosity of the thermal barrier coating of the first turbine blades,
- bei dem die Porosität der zweiten keramischen Wärmedämmschicht (7', 7'', 13) der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln gegenüber der Porosität der Wärmedämmschicht der ersten Turbinenschaufeln erniedrigt wird  - In which the porosity of the second ceramic thermal barrier coating (7 ', 7' ', 13) of the second or the new second turbine blades with respect to the porosity of the thermal barrier coating of the first turbine blades is lowered
- bei dem eine dünnere keramische Wärmedämmschicht (7) als erste keramische Wärmedämmschicht ersetzt wird durch eine dickere keramische Wärmedämmschicht (7', 13') als zweite keramische Wärmedämmschicht der zweiten oder der neuen zwei¬ ten Turbinenschaufeln, - in which a thinner ceramic thermal barrier coating (7) replaces the first ceramic thermal barrier layer with a thicker ceramic thermal barrier coating (7 ', 13') as a second ceramic thermal barrier coating of the second or new two ¬ th turbine blades,
wobei der Unterschied in der Dicke mindestens +50μη beträgt -where the difference in thickness is at least + 50μη -
- eine dickere keramische Wärmedämmschicht als erste kerami¬ sche Wärmedämmschicht ersetzt wird durch eine dünnere kerami¬ sche Wärmedämmschicht als zweite keramische Wärmedämmschicht der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln, wobei der Unterschied in der Dicke mindestens -50μη beträgt,- a thicker ceramic thermal barrier coating as the first Kerami ¬ specific heat-insulating layer is replaced by a thinner Kerami ¬ specific thermal insulation layer as a second ceramic thermal barrier layer of the second or the new second turbine blades, wherein the difference in thickness is at least -50μη
- die zweilagige Wärmedämmschicht (13') mit einer untersten keramischen Lage {!''') mit einer Porosität von 12% ± 4% und mit einer äußeren keramischen Lage (10') mit einer Porosität von 18% ± 4% erzeugt wird, - The two-layer thermal barrier coating (13 ') with a lowermost ceramic layer {!' '') is produced with a porosity of 12% ± 4% and with an outer ceramic layer (10 ') with a porosity of 18% ± 4%,
wobei der absolute Unterschied in der Porosität der kerami¬ schen Lagen {!''', 10') mindestens 2%, wherein the absolute difference in the porosity of the ceramic j ¬ rule layers {! ''',10') at least 2%,
insbesondere 4% beträgt, especially 4%,
ganz insbesondere maximal 4% beträgt, more particularly, it is at most 4%,
- die zweilagige Wärmedämmschicht (13) mit einer untersten keramischen Lage {!''') mit einer Porosität von 18% ± 4% und mit einer äußeren keramischen Lage (10') mit einer gleichen Porosität von 18% ± 4% erzeugt wird, - The two-layer thermal barrier coating (13) with a lowermost ceramic layer {! ''') with a porosity of 18% ± 4% and with an outer ceramic layer (10') with an equal Porosity of 18% ± 4% is generated,
- eine zweilagige Wärmedämmschicht (13') mit einer untersten keramischen Lage {!''') mit einer Porosität von 18% ± 4% und mit einer äußeren keramischen Lage (10') mit einer Porosität von 25% ± 4% erzeugt wird,  a two-layered thermal barrier coating (13 ') having a lowermost ceramic layer {' '' ') with a porosity of 18% ± 4% and with an outer ceramic layer (10') having a porosity of 25% ± 4% is produced,
wobei der absolute Unterschied in der Porosität der kerami¬ schen Schichten {!''', 10') mindestens 2%, wherein the absolute difference in the porosity of the ceramic j ¬ rule layers {! ''',10') at least 2%,
insbesondere 4% beträgt, especially 4%,
ganz insbesondere maximal 4% beträgt, more particularly, it is at most 4%,
- die untere Lage {!''') der zweilagigen Wärmedämmschicht (13) dünner, insbesondere mindestens 20% dünner ausgeführt ist als die obere Lage (10'), - The lower layer {! '' ') of the two-layer thermal barrier coating (13) is made thinner, in particular at least 20% thinner than the upper layer (10'),
insbesondere bei dem die untere Lage {!''') der zweilagigen Wärmedämmschicht (13) eine Dicke von 75ym bis 150ym aufweist, ganz insbesondere die Gesamtschichtdicke der zweilagigen Wär¬ medämmschicht (13) 500ym bis 800ym beträgt in particular wherein the lower layer {! ''') has a thickness of 75ym the two-layer thermal barrier coating (13) to 150ym, more in particular, the total thickness of the two-layer Wär ¬ medämmschicht (13) is 500ym to 800ym
- für die untere keramische Lage {!''') teilstabilisiertes Zirkonoxid und  - for the lower ceramic layer {! '' ') partially stabilized zirconia and
für die obere keramische Lage (10') for the upper ceramic layer (10 ')
teilstabilisiertes Zirkonoxid verwendet wird partially stabilized zirconia is used
- Zirkonoxid für die keramische Wärmedämmschicht (7', 7'', 13') oder die keramischen Lagen {!''', 10') verwendet wird, und der monokline Anteil des zu verspritzenden Pulvers unter o ,  Zirconium oxide is used for the ceramic thermal barrier coating (7 ', 7' ', 13') or the ceramic layers {! '' ', 10'), and the monoclinic fraction of the powder to be sprayed under o,
insbesondere unter 1,5% liegt, especially below 1.5%,
ganz insbesondere mindestens 0,3% beträgt, more particularly at least 0.3%,
- der tetragonale Anteil in Zirkonoxid den größten Anteil aufweist,  the tetragonal portion in zirconium oxide has the largest proportion,
insbesondere mindestens 60%, in particular at least 60%,
ganz insbesondere mindestens 75%, especially at least 75%,
- durch eine Wärmebehandlung der monokline Anteil des Zirkon- oxids, insbesondere des zu verspritzendes Pulver um mindes¬ tens 50% reduziert wird, - oxide by a heat treatment of the monoclinic fraction of the zirconia, and in particular to be sprayed powder to Minim ¬ least 50% is reduced,
insbesondere unter die Nachweisgrenze, especially below the detection limit,
- die untere Lage {!''') ohne Polymer verspritzt wird und die obere Lage (10') mit Polymer verspritzt wird, the lower layer {1 '' ') is sprayed without polymer and the upper layer (10') is sprayed with polymer,
- der mittlere Porendurchmesser ( dio ) der oberen keramischen Lage (10') größer erzeugt wird als der mittlere Porendurchmesser (d7) der unteren keramischen Lage {!'''), - The average pore diameter (Dio) of the upper ceramic layer (10 ') is generated larger as the average pore diameter (d 7 ) of the lower ceramic layer {! '''),
ganz insbesondere um mindestens 20μιη, especially at least 20μιη,
- das gleiche Pulver mit gleicher Zusammensetzung und glei- chen Korngrößenverteilung verwendet wird,  the same powder having the same composition and the same particle size distribution is used,
- für die untere keramische Lage {!''') ein anderes Material verwendet wird als für die obere keramische Lage (10')/ insbesondere Zirkonoxid für die untere Lage {!'''), a different material is used for the lower ceramic layer {1 '''') than for the upper ceramic layer (10 ') / in particular zirconium oxide for the lower layer {1'''),
ganz insbesondere ein Pyrochlor für die obere Lage (10')/ - eine einlagige metallische Schicht durch eine zweilagige metallische Schicht ersetzt wird, in particular a pyrochlore for the upper layer (10 ') / - a single-layer metallic layer is replaced by a two-layer metallic layer,
- eine zweilagige metallische Schicht durch eine einlagige metallische Schicht ersetzt wird, ,  a two-layer metallic layer is replaced by a single-layer metallic layer,
- die chemische Zusammensetzung der metallischen Schutz- schicht verändert wird, aber nicht die Lagigkeit der metalli¬ schen Schutzschicht - The chemical composition of the metallic protective layer is changed, but not the position of Metalli ¬ rule protective layer
- die einlagige metallische Schutzschicht aufweist  - Has the single-layer metallic protective layer
(in Gew. -%) : (in% by weight):
29% - 31% Nickel (Ni) ,  29% - 31% nickel (Ni),
27% - 29% Chrom (Cr) , 27% - 29% chromium (Cr),
7% - 8% Aluminium (AI),  7% - 8% aluminum (AI),
0,5% - 0,7% Yttrium (Y) ,  0.5% -0.7% yttrium (Y),
0,3% - 0,7% Silizium (Si) ,  0.3% - 0.7% silicon (Si),
kein Rhenium (Re) , no rhenium (Re),
Rest Kobalt (Co) , Balance cobalt (Co),
- die einlagige metallische Schutzschicht folgende Elemente enthält  - The single-layer metallic protective layer contains the following elements
(Angaben in Gew.-%) :  (In% by weight):
24% - 26% Kobalt (Co), 24% - 26% cobalt (Co),
16% - 18% Chrom (Cr) 16% - 18% chromium (Cr)
9% - 12% Aluminium (AI)  9% - 12% aluminum (AI)
0,1% - 0,7% Yttrium (Y) und/oder  0.1% - 0.7% yttrium (Y) and / or
zumindest ein äquivalentes Metall aus der Gruppe umfassend Scandium und die Elemente der Seltenen Erden, at least one equivalent metal from the group comprising scandium and the elements of the rare earths,
optional 1,0% bis 2,0% Rhenium (Re) optional 1.0% to 2.0% rhenium (Re)
Nickel, Nickel,
insbesondere Rest Nickel, especially the rest of nickel,
- die einlagige metallische Schutzschicht folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%): - the single-layer metallic protective layer having the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 12% - 14%, Chromium (Cr): 12% - 14%,
Aluminium (AI ) : 10, 0% - 12, 0 % , Aluminum (AI): 10, 0% - 12, 0%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4% , Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
insbesondere 0,3%, in particular 0.3%,
Nickel , Nickel,
k3 mj. -LZZ^ j.9. c3.TZ1 < n  k3 mj. -LZZ ^ j.9. c3.TZ1 <n
- der Chromgehalt bei einer zweilagigen metallischen Schutz- schicht für die untere metallische Schutzschicht zwischen dem - the chromium content in a two-layer metallic protective layer for the lower metallic protective layer between the
Chromgehalt des Substrats und dem Chromgehalt der äußeren metallischen Schutzschicht liegt, Chromium content of the substrate and the chromium content of the outer metallic protective layer,
insbesondere bei dem die metallischen Schutzschichten eine Legierung MCrAlX aufweisen, in particular in which the metallic protective layers comprise an alloy MCrAlX,
- bei einer zweilagigen NiCoCrAlY-Schutzschicht die äußere Schutzschicht Tantal (Ta) oder Tantal (Ta) und Eisen (Fe) aufweist, in the case of a two-layer NiCoCrAlY protective layer, the outer protective layer comprises tantalum (Ta) or tantalum (Ta) and iron (Fe),
- die untere NiCoCrAlY-Schicht folgende Zusammensetzung auf¬ weist (in Gew.-%): - the lower NiCoCrAlY layer has the following composition ¬ (% in wt .-):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 12% - 14%, Chromium (Cr): 12% - 14%,
Aluminium (AI ) : 10,0% - 12,0%, Aluminum (AI): 10.0% - 12.0%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4% , nsk)€5 om -t ^5 clä.ZLZS. i)65st€szit Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%, nsk) € 5 om -t ^ 5 clä.ZLZS. i) 65ST € szit
bei dem die obere NiCoCrAlY-Schicht folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew . -% ) : in which the upper NiCoCrAlY layer has the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%,  Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 23% - 25%,  Chromium (Cr): 23% - 25%,
Aluminium (AI ) : 9,5% - 11, 5% , Aluminum (AI): 9.5% - 11, 5%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4%,
Figure imgf000006_0001
ZLZ χζι ί Ίζζ n- * Es zeigen:
Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
Figure imgf000006_0001
ZLZ χζι ί Ίζζ n- * Show it:
Figur 1 - 3 Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 to 3 embodiment of the invention,
Figur 4 eine Porenverteilung in einer keramischer Figure 4 shows a pore distribution in a ceramic
Schicht,  Layer,
Figur 5 8 Ausführungsbeispiele der Erfindung,  FIG. 5 shows 8 exemplary embodiments of the invention,
Figur 9 eine Turbinenschaufel und 9 shows a turbine blade and
Figur 10 eine Gasturbine. Die Beschreibung stellt nur ein Ausführungsbeispiel der Er¬ findung dar. Figure 10 is a gas turbine. The description is only an exemplary embodiment of the invention ¬.
Ein Intervall der Wartung von Gasturbinen 100 (Fig. 6) wird bestimmt durch Erfassung der Betriebsstunden und Starts, die abhängig von der Betriebsweise und bestimmten Faktoren sind. Die Wartung ist jeweils nach Erreichen des Stunden- oder Startlimits durchzuführen. Ist nun je nach Einsatzgebiet der Gasturbine eine Wartung notwendig oder verlangt der Einsatz vorab eine Überholung bzw. einen anderen Einsatz, so wird die Konfiguration der Gasturbine 100 geändert. Begriffsdefinitionen: An interval of maintenance of gas turbines 100 (Figure 6) is determined by detecting operating hours and starts, which are dependent on the mode of operation and certain factors. Maintenance must be carried out after reaching the hourly or start limit. If maintenance is required depending on the field of application of the gas turbine, or if the use requires an overhaul or another use beforehand, then the configuration of the gas turbine 100 is changed. Definition of terms:
Erste Gasturbine hat 1. Turbinenschaufel mit 1. metallischer Schutzschicht . First gas turbine has 1st turbine blade with 1st metallic protective layer.
Zweite Gasturbine hat Turbinenschaufeln mit metallischer Schutzschicht  Second gas turbine has turbine blades with metallic protective coating
a) bei der die 1. Turbinenschaufeln (= zweite Turbinenschau¬ fel) und/oder a) in which the first turbine blades (= second turbine show ¬ fel) and / or
b) neue unverbrauchte Turbinenschaufeln (= neue zweite Turbi¬ nenschaufeln) b) new, unused turbine blades (= new second Turbi ¬ nenschaufeln)
verwendet werden be used
und jeweils eine 2. metallische Schutzschicht deutlich unter¬ scheidbar von der 1. metallischen Schutzschicht aufweist. Ebenso gilt neben der Änderung der metallischen Schutzschicht die Begriffsdefinition, wenn zusätzlich die Wärmedämmschicht verändert wird. and each having a second metallic protective layer significantly below ¬ distinguishable from the first metallic protective layer. Likewise, in addition to the change of the metallic protective layer, the definition of the term also applies if, in addition, the thermal barrier coating is changed.
Erste Gasturbine hat 1. Turbinenschaufel mit 1. Wärmedämm¬ schicht . First gas turbine has 1st turbine blade with 1st thermal insulation ¬ layer.
Zweite Gasturbine hat Turbinenschaufeln mit keramischen Wärmedämmschichten  Second gas turbine has turbine blades with ceramic thermal barrier coatings
a) bei denen die 1. Turbinenschaufeln (= zweite Turbinenschaufel) und/oder a) where the first turbine blades (= second turbine blade) and / or
b) neue unverbrauchte Turbinenschaufeln (= neue zweite Turbi¬ nenschaufeln) b) new, unused turbine blades (= new second Turbi ¬ nenschaufeln)
verwendet werden be used
und jeweils eine 2. Wärmedämmschicht deutlich unterscheidbar von der 1. Wärmedämmschicht aufweisen. and in each case a second thermal barrier layer clearly distinguishable from the first thermal barrier coating.
Eine einlagige metallische Schutzschicht, insbesondere mit der Zusammensetzung NiCoCrAlX eignet sich für ein „Daily Starter" . A single-layer metallic protective layer, especially with the composition NiCoCrAlX is suitable for a "Daily Starter".
Die Veränderung der Lagigkeit bedeutet immer eine Veränderung der chemischen Zusammensetzung, insbesondere schon deshalb, weil sich eine untere und obere metallische Schutzschicht in ihrer Zusammensetzung deutlich unterscheiden, d h. mindestens ein Legierungselement hat einen um mindestens 15% verschiede¬ nen Anteil. The change in the layer always means a change in the chemical composition, especially because a lower and upper metallic protective layer differ significantly in their composition, ie. at least one alloying element has an at least 15% Various ¬ NEN portion.
Figur 5 zeigt ein Substrat 4 mit einer einlagigen metalli¬ schen Schutzschicht 16 einer ersten Turbinenschaufel, die entfernt wird und zur Herstellung von zweiten Turbinenschau¬ feln oder neuen zweiten Turbinenschaufeln in ihrer Schichtdicke 16' verändert wird. Figure 5 shows a substrate 4 having a single-layer metalli ¬ rule protective layer 16 is removed, and is changed for the production of second turbine acting ¬ feln or new second turbine blades in its layer thickness 16 'of a first turbine blade.
Darüber hinaus kann, muss aber nicht, auch die Legierung der ursprünglichen metallischen Schutzschicht 16 verändert werden . In Figur 6 ist dargestellt, dass eine zweilagige metallische Schutzschicht 22', 22'' von ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und eine einlagige metallische als neue zweite Schutz¬ schicht 22 aufgebracht wird. In addition, but not necessarily, the alloy of the original metallic protective layer 16 may be altered. In Figure 6 it is shown that a two-layer metallic protective layer 22 ', 22''from the first turbine blades is removed and a single-layer metal as a new second protective layer is applied ¬ 22nd
Die Schichtdicke der einlagigen metallischen Schutzschicht 22 kann vorzugsweise der der zwei metallischen Schutzschichten 22', 22'' entsprechen. Auch zumindest eine Legierung einer der beiden metallischen Schutzschichten 22', 22' ' kann der Legierung der einlagigen Schicht 22 entsprechen oder gänzlich voneinander verschieden sein . The layer thickness of the single-layer metallic protective layer 22 may preferably correspond to that of the two metallic protective layers 22 ', 22 ". At least one alloy of one of the two metallic protective layers 22 ', 22 "may also correspond to the alloy of the single-layer layer 22 or may be entirely different from one another.
In Figur 7 ist dargestellt, dass eine einlagige metallische Schutzschicht 16 von einem Substrat 4 von ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und ebenfalls durch eine einlagige metallische als neue zweite Schutzschicht 16''' ersetzt wird, wobei sich zumindest die chemische Zusammensetzung der Legie¬ rung, wie oben beschrieben, deutlich verändert hat. In Figure 7 it is shown that a single-layer metallic protective layer 16 is removed from a substrate 4 of first turbine blades and is also replaced by a single layer metal as a new second protective layer 16 ''', wherein at least the chemical composition of the alloy coins ¬ tion as described above, has changed significantly.
Insbesondere kann sich auch die Schichtdicke ändern. In particular, the layer thickness can change.
In Figur 8 ist dargestellt, dass eine einlagige metallische Schutzschicht 16 von einem Substrat 4 von ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und eine zweilagige metallische als neue zweite Schutzschicht 24', 24'' aufgebracht wird. FIG. 8 shows that a single-layer metallic protective layer 16 is removed from a substrate 4 of first turbine blades and a two-layer metallic new protective second layer 24 ', 24 "is applied.
Die Schichtdicke der zweilagigen metallischen Schutzschicht 24', 24'' kann vorzugsweise der der ursprünglichen einlagigen metallischen Schutzschicht 16 entsprechen. The layer thickness of the two-layer metallic protective layer 24 ', 24 "may preferably correspond to that of the original single-layer metallic protective layer 16.
Vorzugsweise sind die beiden Legierung der zweilagigen Preferably, the two alloys are the two-ply
Schichten 24', 24'' verschieden von der der einlagigen ur- sprünglichen metallischen Schutzschicht 16. Dies muss aber nicht sein, d.h. zumindest eine Legierung der zweilagigen Schutzschicht 24', 24'' kann der Legierung der einlagigen Schutzschicht 16 entsprechen. Die Variation der metallischen Schutzschichten gemäß der Figuren 5, 6, 7 und/oder 8 kann variiert werden mit der Variation der keramischen Schutzschichten gemäß der Figuren 1, 2 und 3. However, this need not be the case, ie at least one alloy of the two-layer protective layer 24 ', 24 "may correspond to the alloy of the single-layer protective layer 16. The variation of the metallic protective layers according to FIGS. 5, 6, 7 and / or 8 can be varied with the variation of the ceramic protective layers according to FIGS. 1, 2 and 3.
Eine bevorzugte metallische einlagige Schutzschicht weist auf : A preferred metallic single-layer protective layer comprises:
(in Gew.-%)  (in% by weight)
24% - 26% Kobalt, 24% - 26% cobalt,
16% - 18% Chrom, 16% - 18% chromium,
9% - 11% Aluminium, 9% - 11% aluminum,
0,11% - 0,7% Yttrium 0.11% - 0.7% yttrium
sowie optional 1,0% - 2,0% Rhenium und and optionally 1.0% - 2.0% rhenium and
Rest Nickel auf Rest on nickel
oder or
bei dem die einlagige metallische Schutzschicht in which the single-layer metallic protective layer
folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%): having the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 12% - 14%, Chromium (Cr): 12% - 14%,
Aluminium (AI) : 10, 0% - 12,0%,  Aluminum (AI): 10, 0% - 12.0%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4% , Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
—L m < C' < in.cj- -r* d.(3- c5iTJI < < "t^ In. "t- oder -L m <C ' <in.cj- -r * d. (3- c5iTJI <<" t ^ In. " T- or
bei dem die einlagige metallische Schutzschicht aufweist: 29% - 31% Nickel (Ni) , wherein the single layer metallic protective layer comprises: 29% - 31% nickel (Ni),
27% - 29% Chrom (Cr) , 27% - 29% chromium (Cr),
7% - 8% Aluminium (AI), 7% - 8% aluminum (AI),
0,5% - 0,7% Yttrium (Y) , 0.5% -0.7% yttrium (Y),
0,3% - 0,7% Silizium (Si) ,  0.3% - 0.7% silicon (Si),
kein Rhenium (Re) , no rhenium (Re),
Rest Kobalt (Co) . Eine zweilagige MCrAlX-Schicht 24', 24'' eignet sich für den Langbetrieb (base loader) . Eine zweilagige metallische Schutzschicht 24', 24'' weist eine untere metallische Schutzschicht auf, insbesondere aus einer Legierung des Typs NiCoCrAlX, deren Chromgehalt vorzugsweise zwischen dem des Substrats und dem Chromgehalt der äußeren metallischen Schutzschicht liegt, wobei dann dieBalance cobalt (Co). A two-layer MCrAlX layer 24 ', 24''is suitable for long-term operation (base loader). A two-layer metallic protective layer 24 ', 24 "has a lower metallic protective layer, in particular of an alloy of the type NiCoCrAlX, whose chromium content is preferably between that of the substrate and the chromium content of the outer metallic protective layer
Unterschiede im Gehalt an Chrom (Cr) mindestens absolut gese¬ hen 2% betragen. Differences in the content of chromium (Cr) at least absolutely be sailed ¬ hen 2%.
Für eine zweilagige metallische Schutzschicht 24', 24'' auf der Basis der NiCoCrAlX-Legierungen bietet sich vorzugsweise eine Tantal- oder Tantal/Eisenhaltige äußere metallische Schutzschicht an. For a two-layer metallic protective layer 24 ', 24 "based on the NiCoCrAlX alloys, it is preferable to use a tantalum or tantalum / iron-containing outer metallic protective layer.
Ein vorteilhafte Zusammensetzung für die äußere Schutzschicht ergibt sich aus (in Gew.-%) An advantageous composition for the outer protective layer results from (in% by weight)
25% Kobalt (Co) ,  25% cobalt (Co),
24% Chrom (Cr) ,  24% chromium (Cr),
10,5% Aluminium (AI),  10.5% aluminum (AI),
0,3% Yttrium (Y) ,  0.3% yttrium (Y),
Rest Nickel (Ni) Remainder nickel (Ni)
sowie such as
vorzugsweise für eine untere Schicht preferably for a lower layer
25% Kobalt (Co) , 25% cobalt (Co),
13% Chrom (Cr) , 13% chromium (Cr),
11% Aluminium (AI), 11% aluminum (AI),
0,3% Yttrium (Y) , 0.3% yttrium (Y),
Rest Nickel (Ni) für die äußere NiCoCrAlX-Schicht (X=Y) .  Balance nickel (Ni) for the outer NiCoCrAlX layer (X = Y).
Vorzugsweise ergibt sich folgende Kombination: Preferably, the following combination results:
bei dem die untere NiCoCrAlY-Schicht folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%) : in which the lower NiCoCrAlY layer has the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%,  Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 12% - 14%,  Chromium (Cr): 12% - 14%,
Aluminium (AI ) : 10, 0 % - 12, 0 % ,  Aluminum (AI): 10, 0% - 12, 0%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4% , Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
1Ι1 S fc€3 S O Ί ζ5 (j. Si -TT clU S l S t€3 In t 1Ι1 S fc € 3 S O Ί ζ5 (j. Si -TT clU S l S t € 3 In t
bei dem die obere INIiCöCJ-ΓΑ.1Y ScInicInt fo1gende Zusammensetzung au fwe i s t (in Gew . -% ) : in which the upper INIiCoCJ-ΓΑ.1Y ScInicInt fo1gende composition au fwe is (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 23 % - 2 5 % , Chromium (Cr): 23% - 2 5%,
Aluminium (AI ) : 9, 5 % - 11, 5% , Aluminum (AI): 9, 5% - 11, 5%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4%, Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
insbesondere 0,3%, in particular 0.3%,
1SJ1 c* * ^ 1 ^ 1SJ1 c * * ^ 1 ^
ln sk) son CL^ES J-T ^5 d3..i 9.u. s t *5 t€5 In. t · Je nach Betriebsweise wird eine einlagige Schicht 16 durch eine zweilagige Schicht 24', 24'' auf der wieder aufgearbei¬ teten Schaufel aufgebracht oder eine zweilagige Schicht wird durch eine einlagige metallische Schutzschicht ersetzt. War vorher in dieser ersten Gasturbine eine einlagige Wärme¬ dämmschicht wie oben beschrieben im Betrieb vorhanden, so wird für den erneuten Einsatz im Grundlastbetrieb eine zwei¬ lagige (Fig. 3), eine dickere (Fig. 1) oder porösere kerami¬ sche Wärmedämmschicht für die Turbinenschaufeln 120, 130 ver- wendet. ln sk) son CL ^ ES JT ^ 5 d3..i 9.u. st * 5 t € 5 In. t · Depending on the operation of a single layer 16 is applied through a two-ply layer 24 ', 24''on the back up processing ¬ ended blade or a two-tiered layer is replaced by a single-layer metallic protective layer. Was previously in this first gas turbine, a single-layer heat ¬ insulation layer as described above in operation exists, is for reuse in the base load operation, a two ¬ ply (Fig. 3), a thicker (Fig. 1) or more porous ceramic j ¬ specific thermal barrier coating for the turbine blades 120, 130 used.
Die Turbinenschaufeln für die zweite Gasturbine können im Ursprung (dasselbe Substrat) die ersten Turbinenschaufeln der ersten Gasturbine oder anderer Gasturbinen sein, die bereits im Einsatz waren, entsprechend aufgearbeitet wurden (Refur- bishment) und durch eine Wiederbeschichtung zweite Turbinenschaufeln ergeben oder The turbine blades for the second gas turbine may be at the origin (same substrate) the first turbine blades of the first gas turbine or other gas turbines already in use, refurbished accordingly, and re-coating second turbine blades
neue zweite Turbinenschaufeln sein, bei denen neu hergestellte (neu gegossene) , noch nicht verwendete Turbinenschau- fein new second turbine blades, where newly manufactured (newly cast), not yet used turbine show fine
anders als die ersten Turbinenschaufeln der ersten Gasturbine beschichtet werden. be coated differently than the first turbine blades of the first gas turbine.
Ebenso ist es möglich, wenn die Gasturbine 100 im Grundlast- betrieb eine zweilagige keramische Wärmedämmschicht auf den Turbinenschaufeln 120, 130 aufgewiesen hat, eine einlagige TBC aufzubringen, so dass sie dann im Spitzenlastbetrieb (daily Starter) eingesetzt werden kann (Fig. 2) . Für den Spitzenlastbetrieb wird vorzugsweise nur eine ein¬ lagige keramische Schicht mit einer einheitlichen Porosität verwendet. Für den Spitzenlastbetrieb weist die keramische Wärmedämmschicht auf den Turbinenschaufeln 120, 130 vorzugs¬ weise eine hohe Porosität von 18% ± 4% auf. It is likewise possible, when the gas turbine 100 has a two-layer ceramic thermal barrier coating on the turbine blades 120, 130, to apply a single-layer TBC so that it can then be used in peak load mode (FIG. 2). For the peak load operation preferably only one ply ¬ a ceramic layer is used with a uniform porosity. For the peak-load operation, the ceramic thermal barrier coating on the turbine blades 120, 130 preferential ¬ as a high porosity of 18% ± 4%.
Im Grundlastbetrieb (base loader) wird jedoch eine zweilagige Wärmedämmschicht 13 eingesetzt (Fig. 3). In base load operation, however, a two-layer thermal barrier coating 13 is used (FIG. 3).
Als Ausgangspulver für die keramischen Schichten 7', 7'',As a starting powder for the ceramic layers 7 ', 7' ',
1' ' ' , 10', 13' wird vorzugsweise agglomeriertes, gesintertes1 '", 10', 13 'is preferably agglomerated, sintered
Pulver verwendet. Jede keramische gespritzte Schicht wird in Beschichtungslagen aufgebracht. Zweilagigkeit bedeutet aber, dass sich eine zweite Lage durch Porosität und/oder Mikrostruktur und/oder chemische Zusammensetzung von einer ersten, untenliegenden Lage unterscheidet. Powder used. Each ceramic sprayed layer is applied in coating layers. Two-ply means, however, that a second layer differs from a first, lower layer due to porosity and / or microstructure and / or chemical composition.
Als untere Lage wird vorzugsweise eine keramische Lage 7 mit einer Porosität von 12% ± 4% verwendet, die vorzugsweise eine Schichtdicke von 75ym bis 150ym aufweist. The lower layer used is preferably a ceramic layer 7 with a porosity of 12% ± 4%, which preferably has a layer thickness of 75 μm to 150 μm.
Darüber wird als äußere keramische Lage 10 eine Porosität mit 18% ± 4% gespritzt bzw. ist vorhanden.  In addition, a porosity of 18% ± 4% is sprayed or is present as outer ceramic layer 10.
Der Unterschied in der Porosität beträgt jedoch mindestens 2%, insbesondere mindestens 4%. Schwankungen in der Porosität bei der Herstellung sind bekannt. Innerhalb einer Charge, d.h. eines Schaufelsatzes, sind keine Schwankungen zu ver- zeichnen.  However, the difference in porosity is at least 2%, especially at least 4%. Variations in the porosity in the production are known. Within a batch, i. of a blade set, there are no fluctuations.
Als untere Lage wird ebenso vorzugsweise eine keramische Lage 7 mit einer Porosität von 12% ± 4% verwendet, die vorzugs¬ weise eine Schichtdicke von 75ym bis 150ym aufweist. As a lower layer, a ceramic layer is also preferably 7 having a porosity of 12% ± 4%, the preference ¬ a layer thickness of 75ym having up 150ym.
Darüber wird als äußere keramische Lage 10 eine Porosität mit 18% ± 4% gespritzt bzw. ist vorhanden. In addition, a porosity of 18% ± 4% is sprayed or is present as outer ceramic layer 10.
Der Unterschied in der Porosität beträgt jedoch mindestens 2%, insbesondere mindestens 4%. Schwankungen in der Porosität bei der Herstellung sind bekannt. Innerhalb einer Charge, d.h. eines Schaufelsatzes, sind keine Schwankungen zu ver¬ zeichnen . Als untere Lage wird ebenso vorzugsweise eine keramische Lage 7 mit einer Porosität von 18% ± 4% verwendet, die vorzugs¬ weise eine Schichtdicke von 75ym bis 150ym aufweist. However, the difference in porosity is at least 2%, especially at least 4%. Fluctuations in porosity in the production are known. Within a batch, ie a blade set, no fluctuations are ver ¬ draw. As a lower layer, a ceramic layer is also preferably 7 having a porosity of 18% ± 4%, the preference ¬ a layer thickness of up to 75ym having 150ym.
Darüber wird als äußere keramische Lage 10 eine Porosität mit 25% ± 4% gespritzt bzw. ist vorhanden. In addition, a porosity of 25% ± 4% is sprayed or present as outer ceramic layer 10.
Der Unterschied in der Porosität beträgt jedoch mindestensHowever, the difference in porosity is at least
2%, insbesondere mindestens 4%. Schwankungen in der Porosität bei der Herstellung sind bekannt. Innerhalb einer Charge, d.h. eines Schaufelsatzes, sind keine Schwankungen zu ver¬ zeichnen . 2%, in particular at least 4%. Variations in the porosity in the production are known. Within a batch, ie a blade set, no fluctuations are ver ¬ draw.
Um Porositäten in keramischen Schichten oder keramischen Lagen (Figuren 1 - 3) zu erzeugen, können beim Spritzen grobe Körner verwendet werden und Verwendung von Polymeren oder kleinere Körner mit Polymer verwendet werden, wobei grob einen mindestens 20% größeren mittleren Teilchendurchmesser bedeutet . In order to produce porosities in ceramic layers or ceramic layers (FIGS. 1-3), coarse grains may be used in the spraying and polymer use or smaller grains may be used, wherein roughly means at least 20% larger average particle diameter.
Eine zweilagige keramische Schicht 7, 10 kann mit verschiede¬ nen Spritzverfahren hergestellt werden: die untere Lage 7 wird ohne Polymer und die obere Lage 10 wird mit Polymer ver¬ spritzt . A two-layer ceramic layer 7, 10 can be manufactured with Various ¬ NEN Spraying: the lower layer 7 is without polymer and the upper layer 10 is injected ¬ ver with polymer.
Dadurch ergeben sich in der oberen Lage 10 größere Poren, d.h. der mittlere Porendurchmesser dio steigt gegenüber dem mittleren Porendurchmesser d7 der unteren Lage 7 (Fig. 4) an. Dies ist nicht zwangsläufig so. Eine höhere Porosität wird oft nur durch eine höhere Anzahl Poren der gleichen Porengröße erzielt. This results in the upper layer 10 larger pores, ie, the average pore diameter dio increases over the average pore diameter d 7 of the lower layer 7 (FIG. 4). This is not necessarily true. A higher porosity is often achieved only by a higher number of pores of the same pore size.
Vorzugsweise wird das gleiche Pulver dabei verwendet, also auch eine gleiche Korngrößenverteilung.  Preferably, the same powder is used, so also a same particle size distribution.
Zirkonoxid (ZrÜ2) für die keramischen Lagen der Wärmedämm¬ schichten weist vorzugsweise einen monoklinen Anteil von < 3%, insbesondere -S 1,5% aufweist. Dementsprechende Anteile weist dann eine keramische Lage oder Schicht 7, 7', 10, 13 (Figuren 1 - 3) auf der Turbinenschaufel 120, 130 auf. Der Minimumanteil der monoklinen Phase beträgt mindestens 1%, insbesondere 0,5%, um die Kosten des Pulvers nicht zu stark zu erhöhen. Zirconium oxide (ZrÜ 2) for the ceramic layers of the thermal barrier ¬ layers preferably has a monoclinic fraction of < 3%, in particular -S 1.5%. Corresponding portions then has a ceramic layer or layer 7, 7 ', 10, 13 (FIGS. 1-3) on the turbine blade 120, 130. The minimum proportion of the monoclinic phase is at least 1%, in particular 0.5%, in order not to increase the cost of the powder too much.
Durch die Veränderung der Konfiguration der ersten Wärmedämm- schicht 7', 7'', 13' wird quasi eine andere, zweite Gastur¬ bine hergestellt, die optimiert ist auf ihr Einsatzgebiet. By changing the configuration of the first thermal insulation layer 7 ', 7'',13' quasi another, second Gastur ¬ bine is produced, which is optimized for their application.
Die Figur 9 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschau- fei 120 oder Leitschaufel 130 einer Strömungsmaschine, die sich entlang einer Längsachse 121 erstreckt. FIG. 9 shows a perspective view of a rotor blade or guide vane 130 of a turbomachine that extends along a longitudinal axis 121.
Die Strömungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektrizitätserzeugung, eine Dampf- turbine oder ein Kompressor sein. The turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for electricity generation, a steam turbine or a compressor.
Die Schaufel 120, 130 weist entlang der Längsachse 121 auf¬ einander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403 sowie ein Schaufelblatt 406 und eine Schaufelspitze 415 auf. The blade 120, 130 has along the longitudinal axis 121 to each other, a securing region 400, an adjoining blade or vane platform 403 and a blade 406 and a blade tip 415.
Als Leitschaufel 130 kann die Schaufel 130 an ihrer Schaufel¬ spitze 415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht darge¬ stellt) . Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120, 130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt) . As a guide vane 130, the vane 130 having at its blade tip 415 have a further platform (not Darge ¬ asserted). In the mounting region 400, a blade root 183 is formed, which serves for attachment of the blades 120, 130 to a shaft or a disc (not shown).
Der Schaufelfuß 183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausge¬ staltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwal- benschwanzfuß sind möglich. The blade root 183 is, for example, as a hammerhead out staltet ¬. Other designs as fir tree or Schwäbwschwanzfuß are possible.
Die Schaufel 120, 130 weist für ein Medium, das an dem Schau¬ felblatt 406 vorbeiströmt, eine Anströmkante 409 und eine Ab¬ strömkante 412 auf. Bei herkömmlichen Schaufeln 120, 130 werden in allen Bereichen 400, 403, 406 der Schaufel 120, 130 beispielsweise mas¬ sive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet. The blade 120, 130 has for a medium which flows past the scene ¬ felblatt 406 on a leading edge 409 and a trailing edge 412th In conventional blades 120, 130, in all regions 400, 403, 406 of the blade 120, 130, for example, massive metallic materials, in particular superalloys, are used.
Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 AI, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.  Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
Die Schaufel 120, 130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Fräsverfahren oder Kombinationen daraus gefertigt sein.  The blade 120, 130 can be made by a casting process, also by directional solidification, by a forging process, by a milling process or combinations thereof.
Werkstücke mit einkristalliner Struktur oder Strukturen wer- den als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind. Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.
Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken erfolgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.  The production of such monocrystalline workpieces takes place e.g. by directed solidification from the melt. These are casting processes in which the liquid metallic alloy is transformed into a monocrystalline structure, i. to the single-crystal workpiece, or directionally solidified.
Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprachgebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück be¬ steht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Erstarrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwendigerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbil¬ den, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichte machen. Here, dendritic crystals are aligned along the heat flow and form either a columnar grain structure (columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, in common parlance, referred to as directionally solidified) or a monocrystalline structure, ie the whole workpiece be ¬ is made of a single crystal. In these methods, you have to avoid solidification transition to globular (polycrystalline), since non-directional growth inevitably forms transverse and longitudinal grain boundaries ¬ which make the good properties of the directionally solidified or single-crystal component naught.
Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Rieh- tung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures) . If the term "directionally solidified microstructures" is used, it refers both to single crystals which have no grain boundaries or at most small-angle grain boundaries, and to stem crystal structures which are likely to be found in longitudinal grooves. grain boundaries, but have no transverse grain boundaries. These second-mentioned crystalline structures are also known as directionally solidified structures.
Solche Verfahren sind aus der US-PS 6,024,792 und der EP 0 892 090 AI bekannt. Such methods are known from US Pat. No. 6,024,792 and EP 0 892 090 A1.
Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAlX; M ist zu- mindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Likewise, the blades 120, 130 may have coatings against corrosion or oxidation, e.g. B. (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co),
Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf) ) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 AI.  Nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare earths, or hafnium (Hf)). Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen  The density is preferably 95% of the theoretical
Dichte . Density.
Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer) .  A protective aluminum oxide layer (TGO = thermal grown oxide layer) is formed on the MCrAlX layer (as an intermediate layer or as the outermost layer).
Vorzugsweise weist die SchichtZusammensetzung Co-30Ni-28Cr- 8A1-0, 6Y-0, 7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al- 0,6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-llAl-0, 4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr- 10A1-0, 4Y-1, 5Re . Preferably, the layer composition comprises Co-30Ni-28Cr-8A1-0, 6Y-0, 7Si or Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y. Besides these cobalt-based protective coatings, nickel-based protective layers such as Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re or Ni-12Co-21Cr-IIAl-O, 4Y-2Re or Ni-25Co-17Cr-10A1-0, 4Y-1 are also preferably used , 5Re.
Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus Zr02, Y2Ü3-Zr02, d.h. sie ist nicht, teil¬ weise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid On the MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, which is preferably the outermost layer, and consists for example of Zr0 2 , Y2Ü3-Zr02, ie it is not, partially ¬ or fully stabilized by yttria
und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
Die Wärmedämmschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht. The thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer.
Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt. Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärme¬ dämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Kör¬ ner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die Suitable coating processes, such as electron beam evaporation (EB-PVD), produce stalk-shaped grains in the thermal barrier coating. Other coating methods are conceivable, for example atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD. The heat insulation layer may have ¬ porous, micro- or macro-cracked compatible grains for better thermal shock resistance. The thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the
MCrAlX-Schicht . MCrAlX layer.
Wiederaufarbeitung (Refurbishment ) bedeutet, dass Bauteile 120, 130 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschich- ten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen) . Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidations- schichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse im Bauteil 120, 130 repariert. Danach erfolgt eine Wie¬ derbeschichtung des Bauteils 120, 130 und ein erneuter Ein- satz des Bauteils 120, 130. Refurbishment means that components 120, 130 may have to be freed from protective layers after use (eg by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. Optionally, even cracks in the component 120, 130 are repaired. Thereafter, a ¬ As the coating of the component 120, 130, after entry set of the component 120, the 130th
Die Schaufel 120, 130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. Wenn die Schaufel 120, 130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkühllöcher 418 (gestrichelt angedeu- tet) auf. The blade 120, 130 may be hollow or solid. If the blade 120, 130 is to be cooled, it is hollow and may still have film cooling holes 418 (indicated by dashed lines).
Die Figur 10 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt . FIG. 10 shows by way of example a gas turbine 100 in a longitudinal partial section.
Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotations¬ achse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle 101 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. The gas turbine 100 has a rotatably mounted about a rotational axis 102 ¬ rotor 103 having a shaft 101, which is also referred to as the turbine rotor.
Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehäuse 109.  Along the rotor 103 follow one another an intake housing 104, a compressor 105, for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Turbine 108.  The annular combustion chamber 110 communicates with an annular annular hot gas channel 111, for example. There, for example, four turbine stages 112 connected in series form the turbine 108.
Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufel¬ ringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums 113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125. Each turbine stage 112 is formed, for example, from two blade rings . In the flow direction of a working medium As can be seen in the hot gas duct 111 of a guide blade row 115, a row 125 formed of rotor blades 120 follows.
Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehäuse 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind. The guide vanes 130 are fastened to an inner housing 138 of a stator 143, whereas the moving blades 120 of a row 125 are attached to the rotor 103 by means of a turbine disk 133, for example.
An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) .  Coupled to the rotor 103 is a generator or work machine (not shown).
Während des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehäuse 104 Luft 135 angesaugt und ver¬ dichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 105 be¬ reitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 ge- führt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brennkammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium 113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 ent- spannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine. During operation of the gas turbine 100 104 air 135 is sucked by the compressor 105 through the intake housing and ver ¬ seals. The 105 ¬ be compressed air provided at the turbine end of the compressor is supplied to the burners 107, where it is mixed with a fuel. The mixture is then burned to form the working fluid 113 in the combustion chamber 110. From there, the working medium 113 flows along the hot gas channel 111 past the guide vanes 130 and the rotor blades 120. The working medium 113 expands on the rotor blades 120 in a pulse-transmitting manner, so that the rotor blades 120 drive the rotor 103 and drive the machine connected to it ,
Die dem heißen Arbeitsmedium 113 ausgesetzten Bauteile unter- liegen während des Betriebes der Gasturbine 100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln 130 und Laufschaufeln 120 der in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums 113 gesehen ersten Turbinenstufe 112 werden neben den die Ringbrennkammer 110 auskleidenden Hitzeschildelementen am meisten thermisch be- lastet. The components exposed to the hot working medium 113 are subject to thermal loads during operation of the gas turbine 100. The guide vanes 130 and rotor blades 120 of the first turbine stage 112, viewed in the flow direction of the working medium 113, are subjected to the highest thermal stress in addition to the heat shield elements lining the annular combustion chamber 110.
Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kühlmittels gekühlt werden.  To withstand the prevailing temperatures, they can be cooled by means of a coolant.
Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin ( SX-Struktur) oder weisen nur längsgerichtete Körner auf (DS-Struktur) . Likewise, substrates of the components may have a directional structure, i. they are monocrystalline (SX structure) or have only longitudinal grains (DS structure).
Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinen¬ schaufel 120, 130 und Bauteile der Brennkammer 110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superle- gierungen verwendet. As a material for the components, in particular for the turbine ¬ blade 120, 130 and components of the combustion chamber 110 are For example, iron-, nickel- or cobalt-based superalloys used.
Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 AI, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.  Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium, Scandium (Sc) und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden bzw. Hafnium) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 AI. Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, und besteht beispielsweise aus Zr02, Y203-Zr02, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Ytt¬ riumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. Also, the blades 120, 130 may be anti-corrosion coatings (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and is yttrium (Y) and / or silicon , Scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium). Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1. On the MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, and consists for example of Zr02, Y203-Zr02, ie it is not, partially or completely stabilized by Ytt ¬ riumoxid and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt. By suitable coating methods, e.g. Electron beam evaporation (EB-PVD) produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
Die Leitschaufel 130 weist einen dem Innengehäuse 138 der Turbine 108 zugewandten Leitschaufelfuß (hier nicht darge- stellt) und einen dem Leitschaufelfuß gegenüberliegendenThe guide blade 130 has a guide blade root facing the inner housing 138 of the turbine 108 (not shown here) and a guide blade foot opposite
Leitschaufelkopf auf. Der Leitschaufelkopf ist dem Rotor 103 zugewandt und an einem Befestigungsring 140 des Stators 143 festgelegt . Guide vane head on. The vane head faces the rotor 103 and fixed to a mounting ring 140 of the stator 143.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Verfahren 1. Procedure
zur Herstellung einer zweiten Gasturbine, to produce a second gas turbine,
bei dem ausgehend von einer ersten Gasturbine von den ers¬ ten Turbinenschaufeln der ersten Gasturbine zumindest eine erste metallische Schutzschicht (16, 22', 22 ' ' ) entfernt wird und in which, starting from a first gas turbine, at least a first metallic protective layer (16, 22 ', 22 '') is removed from the first turbine blades of the first gas turbine and
eine neue zweite metallische Schutzschicht (16', 16''', 22, 24', 24'') zur Herstellung zweiter Turbinenschaufeln (7) auf die entschichteten ersten Turbinenschaufeln aufgebracht wird, a new second metallic protective layer (16', 16''', 22, 24', 24'') is applied to the stripped first turbine blades for producing second turbine blades (7),
und/oder and or
auf neue zweite Turbinenschaufeln, on new second turbine blades,
die erstmalig neu hergestellt wurden, that were newly manufactured for the first time,
die neue zweite metallische Schutzschicht (16', 16''', 22, 24', 24'') aufgebracht wird, the new second metallic protective layer (16', 16''', 22, 24', 24'') is applied,
die (16', 16''', 22, 24', 24'') sich von der ersten metallischen Schutzschicht (16, 22, 22'') deutlich unterschei¬ det, which (16', 16''', 22, 24', 24'') differs significantly from the first metallic protective layer (16, 22, 22''),
wobei Unterscheidung zumindest bedeutet: where distinction means at least:
die Schichtdicke (16') ist unterschiedlich, the layer thickness (16') is different,
wobei der Unterschied in der reduzierten und vergrößerten where the difference is in the reduced and enlarged
Schichtdicke mindestens 50μη beträgt, Layer thickness is at least 50μη,
und/oder and or
die Legierung der zweiten metallischen Schutzschicht the alloy of the second metallic protective layer
(16''') ist unterschiedlich, (16''') is different,
wobei der relative Unterschied in zumindest einem Legie¬ rungselement mindestens 15% beträgt wherein the relative difference in at least one alloy element is at least 15%
und/oder and or
die die Lagigkeit der metallischen Schutzschicht ist unter¬ schiedlich, the layering of the metallic protective layer is different ,
insbesondere die Ein- oder Zweilagigkeit der metallischen Schutzschicht (22, 24', 24''), in particular the one or two layers of the metallic protective layer (22, 24', 24''),
und wobei die neuen zweiten und/oder die zweiten Turbinenschaufeln in die erste Gasturbine zur Herstellung der zweiten Gasturbine eingebaut werden. and wherein the new second and/or the second turbine blades are installed in the first gas turbine to produce the second gas turbine.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. Method according to claim 1,
bei dem ausgehend von einer ersten Gasturbine von den ers- ten Turbinenschaufeln der ersten Gasturbine zumindest eine erste keramische Wärmedämmschicht (7, 13) entfernt wird und eine neue zweite keramische Wärmedämmschicht (7', 7'', 13') zur Herstellung zweiter Turbinenschaufeln (7) auf die entschichteten ersten Turbinenschaufeln aufgebracht wird, und/oder auf neue zweite Turbinenschaufeln, in which, starting from a first gas turbine, at least a first ceramic thermal insulation layer (7, 13) is removed from the first turbine blades of the first gas turbine and a new second ceramic thermal insulation layer (7 ', 7'', 13') is used to produce second turbine blades ( 7) is applied to the stripped first turbine blades and/or to new second turbine blades,
die neu hergestellt wurden, that were newly manufactured,
die neue zweite keramische Wärmedämmschicht (7', 7'', 13') aufgebracht wird, the new second ceramic thermal insulation layer (7 ', 7'', 13') is applied,
die (7', 7'', 13') sich von der ersten keramischen Wärme- dämmschicht (7, 13) deutlich unterscheidet, which (7', 7'', 13') differs significantly from the first ceramic thermal insulation layer (7, 13),
wobei Unterscheidung zumindest bedeutet: where distinction means at least:
die Schichtdicke ist unterschiedlich, the layer thickness is different,
wobei der Unterschied in der reduzierten und vergrößerten Schichtdicke mindestens 50μη beträgt, where the difference in the reduced and increased layer thickness is at least 50μη,
und/oder and or
die Porosität ist unterschiedlich, the porosity is different,
wobei der absolute Unterschied in der verkleinerten oder vergrößerten Porosität mindestens 2% beträgt where the absolute difference in reduced or increased porosity is at least 2%
und/oder and or
die die Lagigkeit ist unterschiedlich, the positioning is different,
insbesondere die Ein- oder Zweilagigkeit der keramischen Wärmedämmschicht (7', 7'', 13')/ in particular the one or two layers of the ceramic thermal insulation layer (7', 7'', 13') /
und wobei die neuen zweiten und/oder die zweiten Turbinenschaufeln in die erste Gasturbine zur Herstellung der zwei- ten Gasturbine eingebaut werden. and wherein the new second and/or the second turbine blades are installed in the first gas turbine to produce the second gas turbine.
3. Verfahren nach Anspruch 1, 3. Method according to claim 1,
bei dem für die zweite Gasturbine nur die metallische Haft- vermittlerschicht verändert wird. in which only the metallic adhesion promoter layer is changed for the second gas turbine.
4. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2, bei dem für die zweite Gasturbine die metallische Haftver¬ mittlerschicht und die keramische Schicht darauf verändert werden . 4. The method according to one or both of claims 1 or 2, in which the metallic adhesive layer and the ceramic layer thereon are changed for the second gas turbine.
5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. Method according to claim 4,
bei dem eine zweilagige keramische Wärmedämmschicht (13) von den ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und/oder eine einlagige Wärmedämmschicht {1 ' ' ) als zweite keramische Wärmedämmschicht auf die zweiten oder neuen zweiten Turbi¬ nenschaufeln aufgebracht wird. in which a two-layer ceramic thermal insulation layer (13) is removed from the first turbine blades and / or a single-layer thermal insulation layer {1 '') is applied as a second ceramic thermal insulation layer to the second or new second turbine blades.
6. Verfahren nach Anspruch 5, 6. Method according to claim 5,
bei dem die einlagige keramische Wärmedämmschicht {1 ' ' ) mit einer Porosität von 18% ± 4% erzeugt wird. in which the single-layer ceramic thermal insulation layer {1 '' ) with a porosity of 18% ± 4% is produced.
7. Verfahren nach Anspruch 4, 7. Method according to claim 4,
bei dem eine einlagige Wärmedämmschicht (7) von den ersten Turbinenschaufeln entfernt wird und/oder in which a single-layer thermal insulation layer (7) is removed from the first turbine blades and/or
eine zweilagige Wärmedämmschicht (13') als zweite kerami¬ sche Wärmedämmschicht auf die zweiten oder neuen zweiten Turbinenschaufeln aufgebracht wird, a two-layer thermal insulation layer (13') is applied as a second ceramic thermal insulation layer to the second or new second turbine blades,
insbesondere eine nur zweilagige Wärmedämmschicht (13') . in particular a two-layer thermal insulation layer (13 ').
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4, 5, 6 oder 7, 8. Method according to one or more of claims 4, 5, 6 or 7,
bei dem die Porosität der zweiten keramischen Wärmedämmschicht (7', 7'', 13') der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln gegenüber der Porosität der Wärmedämmschicht der ersten Turbinenschaufeln erhöht wird. in which the porosity of the second ceramic thermal insulation layer (7 ', 7'', 13') of the second or new second turbine blades is increased compared to the porosity of the thermal insulation layer of the first turbine blades.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4, 5, oder 7, Method according to one or more of claims 4, 5, or 7,
bei dem die Porosität der zweiten keramischen Wärmedämmschicht (7', 7'', 13) der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln gegenüber der Porosität der Wärmedämmschicht der ersten Turbinenschaufeln erniedrigt wird. in which the porosity of the second ceramic thermal insulation layer (7 ', 7'', 13) of the second or new second turbine blades is reduced compared to the porosity of the thermal insulation layer of the first turbine blades.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, 10. Method according to one or more of claims 4 to 8,
bei dem eine dünnere keramische Wärmedämmschicht (7) als erste keramische Wärmedämmschicht ersetzt wird durch eine dickere keramische Wärmedämmschicht (7', 13') als zweite keramische Wärmedämmschicht der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln, in which a thinner ceramic thermal insulation layer (7) as the first ceramic thermal insulation layer is replaced by a thicker ceramic thermal insulation layer (7 ', 13') as the second ceramic thermal insulation layer of the second or the new second turbine blades,
wobei der Unterschied in der Dicke mindestens +50μη be¬ trägt . whereby the difference in thickness is at least +50μη.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, 11. Method according to one or more of claims 4 to 9,
bei dem eine dickere keramische Wärmedämmschicht als erste keramische Wärmedämmschicht ersetzt wird durch eine dünnere keramische Wärmedämmschicht als zweite keramische Wärme- dämmschicht der zweiten oder der neuen zweiten Turbinenschaufeln, in which a thicker ceramic thermal insulation layer as the first ceramic thermal insulation layer is replaced by a thinner ceramic thermal insulation layer as the second ceramic thermal insulation layer of the second or the new second turbine blades,
wobei der Unterschied in der Dicke mindestens 50μη beträgt. where the difference in thickness is at least 50μη.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, 12. Method according to one or more of claims 7 to 11,
bei dem die zweilagige Wärmedämmschicht (13') mit einer untersten keramischen Lage {!''') mit einer Porosität von 12% ± 4% und in which the two-layer thermal insulation layer (13 ') with a bottom ceramic layer {!''') with a porosity of 12% ± 4% and
mit einer äußeren keramischen Lage (10') mit einer Porosität von 18% ± 4% erzeugt wird, is produced with an outer ceramic layer (10 ') with a porosity of 18% ± 4%,
wobei der absolute Unterschied in der Porosität der kerami¬ schen Lagen {!''', 10') mindestens 2%, where the absolute difference in the porosity of the ceramic layers {!''', 10') is at least 2%,
insbesondere 4% beträgt, in particular 4%,
ganz insbesondere maximal 4% beträgt. in particular a maximum of 4%.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, 13. Method according to one or more of claims 7 to 11,
bei dem die zweilagige Wärmedämmschicht (13) mit einer untersten keramischen Lage {!''') mit einer Porosität von 18% ± 4% und in which the two-layer thermal insulation layer (13) with a bottom ceramic layer {!''') with a porosity of 18% ± 4% and
mit einer äußeren keramischen Lage (10') mit einer gleichen Porosität von 18% ± 4% erzeugt wird. with an outer ceramic layer (10 ') with an equal porosity of 18% ± 4%.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, 14. Method according to one or more of claims 7 to 11,
bei dem eine zweilagige Wärmedämmschicht (13') mit einer untersten keramischen Lage {!''') mit einer Porosität von 18% ± 4% und in which a two-layer thermal insulation layer (13 ') with a bottom ceramic layer {!''') with a porosity of 18% ± 4% and
mit einer äußeren keramischen Lage (10') mit einer Porosität von 25% ± 4% erzeugt wird, is produced with an outer ceramic layer (10 ') with a porosity of 25% ± 4%,
wobei der absolute Unterschied in der Porosität der kerami¬ schen Schichten {!''', 10') mindestens 2%, where the absolute difference in the porosity of the ceramic layers {!''', 10') is at least 2%,
insbesondere 4% beträgt, in particular 4%,
ganz insbesondere maximal 4% beträgt. in particular a maximum of 4%.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, 15. Method according to one or more of claims 7 to 14,
bei dem die untere Lage {!''') der zweilagigen Wärmedämm¬ schicht (13) dünner, insbesondere mindestens 20% dünner ausgeführt ist als die obere Lage (10'), in which the lower layer {!''') of the two-layer thermal insulation layer (13) is thinner, in particular at least 20% thinner, than the upper layer (10'),
insbesondere bei dem die untere Lage {!''') der zweilagigen Wärmedämmschicht (13) eine Dicke von 75ym bis 150ym auf¬ weist, in particular in which the lower layer {!''') of the two-layer thermal insulation layer (13) has a thickness of 75ym to 150ym,
ganz insbesondere die Gesamtschichtdicke der zweilagigen Wärmedämmschicht (13) 500ym bis 800ym beträgt. in particular, the total layer thickness of the two-layer thermal insulation layer (13) is 500ym to 800ym.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 15, 16. Method according to one or more of claims 7 to 15,
bei dem für die untere keramische Lage {!''') teilstabili¬ siertes Zirkonoxid und in which for the lower ceramic layer {!''') partially stabilized zirconium oxide and
für die obere keramische Lage (10') for the upper ceramic layer (10')
teilstabilisiertes Zirkonoxid verwendet wird. partially stabilized zirconium oxide is used.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 4 bis 16, 17. Method according to one or more of the previous claims 4 to 16,
bei dem Zirkonoxid für die keramische Wärmedämmschicht (7', 7'', 13') oder die keramischen Lagen {!''', 10') verwendet wird, in which zirconium oxide is used for the ceramic thermal insulation layer (7', 7'', 13') or the ceramic layers {!''', 10'),
und der monokline Anteil des zu verspritzenden Pulvers unter 3%, and the monoclinic proportion of the powder to be sprayed is less than 3%,
insbesondere unter 1,5% liegt, in particular below 1.5%,
ganz insbesondere mindestens 0,3% beträgt. in particular at least 0.3%.
18. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 16 oder 17, 18. Method according to one or both of claims 16 or 17,
bei dem der tetragonale Anteil in Zirkonoxid den größten Anteil aufweist, in which the tetragonal portion in zirconium oxide has the largest proportion,
insbesondere mindestens 60%, in particular at least 60%,
ganz insbesondere mindestens 75%. especially at least 75%.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, 19. Method according to claim 17 or 18,
bei dem durch eine Wärmebehandlung der monokline Anteil des Zirkonoxids, insbesondere des zu verspritzendes Pulver um mindestens 50% reduziert wird, in which the monoclinic proportion of the zirconium oxide, in particular the powder to be sprayed, is reduced by at least 50% through heat treatment,
insbesondere unter die Nachweisgrenze. especially below the detection limit.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 20. Method according to one or more of claims 7
19, 19,
bei dem die untere Lage ( Ί ' ' ) ohne Polymer verspritzt und die obere Lage (10') mit Polymer verspritzt wird. in which the lower layer (Ί ' ') is sprayed without polymer and the upper layer (10') is sprayed with polymer.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 20, 21. Method according to one or more of claims 7 to 20,
bei dem der mittlere Porendurchmesser ( di o ) der oberen keramischen Lage (10') größer erzeugt wird in which the average pore diameter (di o) of the upper ceramic layer (10') is made larger
als der mittlere Porendurchmesser (d7) der unteren keramischen Lage {!'''), as the average pore diameter (d 7 ) of the lower ceramic layer {!'''),
ganz insbesondere um mindestens 20μιη. especially by at least 20μιη.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 21, 22. Method according to one or more of claims 2 to 21,
bei dem das gleiche Pulver mit gleicher Zusammensetzung und gleichen Korngrößenverteilung verwendet wird. in which the same powder with the same composition and grain size distribution is used.
23. Verfahren nach Anspruch 7 bis 21, 23. Method according to claims 7 to 21,
bei dem für die untere keramische Lage {!''') ein anderes Material verwendet wird als für die obere keramische Lage (10' ) , in which a different material is used for the lower ceramic layer {!''') than for the upper ceramic layer (10'),
insbesondere Zirkonoxid für die untere Lage {!'''), ganz insbesondere ein Pyrochlor für die obere Lage (10') . in particular zirconium oxide for the lower layer {!'''), especially a pyrochlore for the upper layer (10').
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, 24. Method according to one or more of claims 1 to 23,
bei dem eine einlagige metallische Schicht (16) als erste metallische Schutzschicht durch eine zweilagige metallische Schicht (24', 24'') als neue zweite metallische Schutz¬ schicht ersetzt wird. in which a single-layer metallic layer (16) as the first metallic protective layer is replaced by a two-layer metallic layer (24', 24'') as a new second metallic protective layer .
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, 25. Method according to one or more of claims 1 to 23,
bei dem eine zweilagige metallische Schicht (22', 22'') als erste metallische Schutzschicht durch eine einlagige metal¬ lische Schicht (22) als neue zweite metallische Schutz¬ schicht ersetzt wird. in which a two-layer metallic layer (22', 22'') as the first metallic protective layer is replaced by a single-layer metallic layer (22) as a new second metallic protective layer .
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, 26. Method according to one or more of claims 1 to 25,
bei dem die chemische Zusammensetzung der neuen zweiten metallischen Schutzschicht (16''') verändert wird, in which the chemical composition of the new second metallic protective layer (16''') is changed,
insbesondere aber nicht die Lagigkeit der metallischen Schutzschicht . but in particular not the layering of the metallic protective layer.
27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, 27. Method according to one or more of claims 1 to 26,
bei dem die einlagige metallische Schutzschicht (22, 16', in which the single-layer metallic protective layer (22, 16 ',
16''') als neue zweite metallische Schutzschicht aufweist16''') as a new second metallic protective layer
(in Gew . -% ) : (in% by weight):
29% - 31% Nickel (Ni) , 29% - 31% Nickel (Ni),
27% - 29% Chrom (Cr) , 27% - 29% Chromium (Cr),
7% - 8% Aluminium (AI), 7% - 8% aluminum (AI),
0,5% - 0,7% Yttrium (Y) , 0.5% - 0.7% yttrium (Y),
0,3% - 0,7% Silizium (Si) , 0.3% - 0.7% silicon (Si),
kein Rhenium (Re) , no rhenium (Re),
Rest Kobalt (Co) . Rest cobalt (Co).
28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, 28. Method according to one or more of claims 1 to 26,
bei dem die einlagige metallische Schutzschicht (22, 16', 16''') als neue zweite metallische Schutzschicht folgende Elemente enthält in which the single-layer metallic protective layer (22, 16', 16''') contains the following elements as a new second metallic protective layer
(Angaben in Gew.-%) : (Data in wt.%):
24% - 26% Kobalt (Co), 24% - 26% cobalt (Co),
16% - 18% Chrom (Cr) 16% - 18% Chromium (Cr)
9% - 12% Aluminium (AI) 9% - 12% aluminum (AI)
0,1% - 0,7% Yttrium (Y) und/oder 0.1% - 0.7% yttrium (Y) and/or
zumindest ein äquivalentes Metall aus der Gruppe umfassend Scandium und die Elemente der Seltenen Erden, at least one equivalent metal from the group comprising scandium and the rare earth elements,
optional 1,0% bis 2,0% Rhenium (Re) optional 1.0% to 2.0% rhenium (Re)
Nickel, Nickel,
insbesondere Rest Nickel. especially the rest nickel.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, 29. Method according to one or more of claims 1 to 26,
bei dem die einlagige metallische Schutzschicht (22, 16', in which the single-layer metallic protective layer (22, 16 ',
16''') als neue zweite metallische Schutzschicht 16''') as a new second metallic protective layer
folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%): has the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 12% - 14%, Chromium (Cr): 12% - 14%,
Aluminium (AI) : 10,0% - 12,0%, Aluminum (AI): 10.0% - 12.0%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4% , Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
insbesondere 0,3%, in particular 0.3%,
30. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, 30. Method according to one or more of claims 1 to 26,
bei dem der Chromgehalt bei einer zweilagigen metallischen Schutzschicht (24', 24'') als neue zweite metallische Schutzschicht in which the chromium content in a two-layer metallic protective layer (24', 24'') as a new second metallic protective layer
für die untere metallische Schutzschicht (24') zwischen dem Chromgehalt des Substrats und dem Chromgehalt der äußeren metallischen Schutzschicht (24'') liegt, for the lower metallic protective layer (24') lies between the chromium content of the substrate and the chromium content of the outer metallic protective layer (24''),
insbesondere bei dem die metallischen Schutzschichten eine Legierung MCrAlX aufweisen. in particular in which the metallic protective layers have an alloy MCrAlX.
31. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, 31. Method according to one or more of claims 1 to 26,
bei dem bei einer zweilagigen NiCoCrAlY-Schutzschicht (24' 24'') die äußere Schutzschicht (24'') Tantal (Ta) oder Tan tal (Ta) und Eisen (Fe) aufweist. in which, in the case of a two-layer NiCoCrAlY protective layer (24' 24''), the outer protective layer (24'') has tantalum (Ta) or tantalum (Ta) and iron (Fe).
32. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, 32. Method according to one or more of claims 1 to 26,
bei dem als zweite metallische Schutzschicht die untere NiCoCrAlY-Schicht (24') folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew . -% ) : in which, as the second metallic protective layer, the lower NiCoCrAlY layer (24 ') has the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 12% - 14%, Chromium (Cr): 12% - 14%,
Aluminium (AI) : 10,0% - 12,0%, Aluminum (AI): 10.0% - 12.0%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4% , Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
INJ l _-1 INJ l _-1
in t)€5 o ri οΙζ5 -C dcinr3.u -l€5st€5Int in t)€5 o ri οΙζ5 -C dcinr3.u -l€5st€5Int
bei dem die obere NiCoCrAlY-Schicht (24'') folgende Zusam¬ mensetzung aufweist (in Gew . -% ) : in which the upper NiCoCrAlY layer (24'') has the following composition (in% by weight):
Kobalt (Co) : 24% - 26%, Cobalt (Co): 24% - 26%,
Chrom (Cr) : 23% - 25%, Chromium (Cr): 23% - 25%,
Aluminium (AI) : 9,5% - 11,5%, Aluminum (AI): 9.5% - 11.5%,
Yttrium (Y) : 0,2% - 0,4%, Yttrium (Y): 0.2% - 0.4%,
N l c k61 N l c k61
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n * t.n t. ·
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n * tn t. ·
33. Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage, bei der die Art von metallischen und optional von kerami- sehen Schichten von Turbinenschaufeln der Gasturbine (100) verändert wird, 33. Method for operating a gas turbine system, in which the type of metallic and optionally ceramic layers of turbine blades of the gas turbine (100) is changed,
insbesondere gemäß Ansprüchen 1 bis 32. in particular according to claims 1 to 32.
34. Verfahren nach Anspruch 33, 34. Method according to claim 33,
bei dem tägliche Starts der Gasturbine erfolgen, in which the gas turbine starts daily,
insbesondere bei der die Gasturbine nach Anspruch 25, 27, 28 oder 29 hergestellt wurde. in particular in which the gas turbine was manufactured according to claim 25, 27, 28 or 29.
35. Verfahren nach Anspruch 33, 35. Method according to claim 33,
bei dem die Gasturbine mehrere Tage kontinuierlich im Be¬ trieb ist, in which the gas turbine operates continuously for several days,
insbesondere bei der die Gasturbine nach 24, 30, 31 oder 32 hergestellt wurde. in particular in which the gas turbine was manufactured according to 24, 30, 31 or 32.
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