JP7122926B2 - Method for manufacturing turbine components - Google Patents

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Description

本発明は、タービン部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing turbine components .

タービンを構成する複数の部品のうちで、高温の作動媒体に接する部品は、近年、製品の寸法精度を高めるために、三次元積層造形法で製造する方法が研究されている。 Among the plurality of parts that make up a turbine, in recent years, studies have been made on a method of manufacturing parts that come into contact with a high-temperature working medium by a three-dimensional additive manufacturing method in order to increase the dimensional accuracy of the product.

例えば、以下の特許文献1に記載されている製造方法では、三次元積層造形法等により合金製の基材を形成する工程と、この基材の結晶粒を大きくするための熱処理工程と、を実行する。 For example, in the manufacturing method described in Patent Document 1 below, a step of forming an alloy base material by a three-dimensional additive manufacturing method or the like, and a heat treatment step for enlarging the crystal grains of this base material are performed. Run.

特開2017-214909号公報JP 2017-214909 A

三次元積層造形法で基材を形成した後、上記特許文献1に記載のように、この基材に熱処理を施すと、基材に複数の欠陥が生じる。特に、基材の表面で開口する複数の欠陥が生じると、基材の耐久性が低下する可能性がある。 After forming a base material by a three-dimensional additive manufacturing method, if the base material is subjected to heat treatment as described in the above-mentioned Patent Document 1, a plurality of defects are generated in the base material. In particular, multiple defects that open on the surface of the substrate can reduce the durability of the substrate.

そこで、本発明は、三次元積層造形法で基材を形成した後、この基材に熱処理を施しても、耐久性の低下を抑えることができるタービン部品の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a turbine component that can suppress deterioration in durability even when heat treatment is applied to the base material after the base material is formed by the three-dimensional additive manufacturing method. and

本発明に係る一態様のタービン部品の製造方法は、積層造形法によって合金製の基材を形成する基材形成工程と、前記基材に対して、ゾルゲル法による封孔処理を施し、前記基材の表面に酸化金属層を形成する封孔処理工程と、前記封孔処理後の前記基材に対して、該基材の結晶粒を粗大化させるための熱処理を施す熱処理工程と、を実行する。 A method for manufacturing a turbine component according to one aspect of the present invention includes a substrate forming step of forming an alloy substrate by an additive manufacturing method; A sealing treatment step of forming a metal oxide layer on the surface of the material, and a heat treatment step of performing a heat treatment for coarsening the crystal grains of the base material after the sealing treatment. do.

熱処理を施すと、基材の表面では部分溶融による欠陥が形成されることがある。表面上に開口する欠陥が生じた場合、基材の強度低下につながってしまう。しかしながら、本態様では、ゾルゲル法による封孔処理を行うことで、基材の表面に皮膜が形成され、当該皮膜によって、熱処理前に存在していた基材表面の開口を塞ぐことができる。この結果、本態様では、基材表面で開口している欠陥の発生を抑制することができる。 When subjected to heat treatment, defects due to partial melting may be formed on the surface of the substrate. Defects that open on the surface lead to a decrease in the strength of the base material. However, in this embodiment, a film is formed on the surface of the base material by performing the pore-sealing treatment by the sol-gel method, and the film can close the openings on the surface of the base material that existed before the heat treatment. As a result, in this aspect, it is possible to suppress the occurrence of open defects on the substrate surface.

ここで、前記一態様のタービン部品製造方法において、前記合金は、Ni基合金又はCo基合金であってもよい。 Here, in the turbine component manufacturing method of the aspect, the alloy may be a Ni-based alloy or a Co-based alloy.

本態様によれば、より耐久性の高いタービン部品を提供することができる。 According to this aspect, it is possible to provide a turbine component with higher durability.

また、以上のいずれかの前記態様のタービン部品製造方法において、前記ゾルゲル法で用いるゾルは、有機溶媒と有機金属溶質とを含んでもよい。 In any one of the turbine component manufacturing methods described above, the sol used in the sol-gel method may contain an organic solvent and an organometallic solute.

本態様によれば、封孔処理を施すと、まず、有機溶媒及び有機金属溶質を含むゾルが基材の表面でゲル化する。このゲルから有機溶媒が蒸発することで、基材の表面に有機金属溶質が保持される。さらに、有機金属溶質として疎水性を示す物質を用いた場合であっても、有機溶媒が介在することで、水と有機金属溶質との親和性が高められ、均質なゾルを得ることができる。 According to this aspect, when the sealing treatment is performed, first, the sol containing the organic solvent and the organometallic solute is gelled on the surface of the substrate. Evaporation of the organic solvent from the gel retains the organometallic solute on the surface of the substrate. Furthermore, even when a hydrophobic substance is used as the organometallic solute, the presence of an organic solvent increases the affinity between water and the organometallic solute, and a homogeneous sol can be obtained.

また、以上のいずれかの前記態様のタービン部品製造方法において、前記有機金属溶質は、SiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質を含んでもよい。 In any one of the turbine component manufacturing methods described above, the organometallic solute may include at least one of Si, YSZ, Al, and Ti.

本態様によれば、有機金属溶質として、SiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質が含まれていることから、封孔処理を行った際に、より強固かつ安定的な酸化金属層を形成することができる。 According to this aspect, since at least one of Si, YSZ, Al, and Ti is contained as the organometallic solute, stronger and more stable oxidation can be achieved when the pore-sealing treatment is performed. A metal layer can be formed.

また、以上のいずれかの前記態様のタービン部品製造方法において、前記熱処理後の前記基材に対して、熱間等圧加圧処理を施す熱間等圧加圧処理工程を実行してもよい。 Further, in the method for manufacturing a turbine component according to any one of the above aspects, a hot isostatic pressurization process may be performed for subjecting the base material after the heat treatment to a hot isostatic pressurization process. .

本態様によれば、熱処理時に生じる部分溶融によって基材の内部に欠陥が生じた場合であっても、熱間等圧加圧処理を施すことにより、このような欠陥は圧縮され、消失する。その結果、基材の耐久性をさらに高めることができる。 According to this aspect, even if defects occur inside the base material due to partial melting that occurs during the heat treatment, such defects are compressed and eliminated by performing the hot isostatic pressing treatment. As a result, the durability of the substrate can be further enhanced.

前記熱間等圧加圧処理工程を実行する前記態様のタービン部品製造方法において、前記熱間等圧加圧処理後の前記基材に対して、溶体化処理又は時効処理を施す工程と、前記溶体化処理又は時効処理された前記基材の表面のうち、一部の表面から、前記酸化金属層を剥離する剥離工程と、前記剥離工程後の前記基材の前記一部の表面に、遮熱コーティング層を形成する遮熱コーティング層形成工程と、を実行してもよい。この場合、前記遮熱コーティング層は、前記剥離工程後の前記基材の前記一部の表面に形成された金属を含むボンドコート層と、前記ボンドコート層の表面に形成された酸化金属製のトップコート層と、を有してもよい。 In the turbine component manufacturing method according to the above aspect, in which the hot isostatic pressing process is performed, the base material after the hot isostatic pressing process is subjected to a solution treatment or an aging treatment; A stripping step of stripping the metal oxide layer from a part of the surface of the base material that has been solution treated or aged; and a thermal barrier coating layer forming step of forming a thermal coating layer. In this case, the thermal barrier coating layer includes a metal-containing bond coat layer formed on the surface of the part of the base material after the peeling step, and a metal oxide bond coat layer formed on the surface of the bond coat layer. and a topcoat layer.

本態様によれば、熱間等圧加圧処理後の基材に対して、溶体化処理又は時効処理を施すことで、基材の結晶中における非整合相が固溶するとともに、整合相が析出する。これにより、基材の強度・耐久性をさらに高めることができる。さらに、遮熱コーティング層形成工程の前に剥離工程を実行することで、基材の表面から酸化金属層が剥離されることから、基材の表面に対するボンドコート層の食いつきをよくすることができる。ボンドコート層の上に酸化金属製のトップコート層が形成されることで、基材表面を運用中の高温から保護することができる。 According to this aspect, the solution treatment or aging treatment is applied to the base material after the hot isostatic pressing treatment, so that the non-coherent phase in the crystal of the base material is dissolved and the coherent phase is formed. Precipitate. Thereby, the strength and durability of the substrate can be further enhanced. Furthermore, by performing the peeling step before the thermal barrier coating layer forming step, the metal oxide layer is peeled off from the surface of the base material, so that the bond coat layer can be better attached to the surface of the base material. . By forming a metal oxide top coat layer on the bond coat layer, the substrate surface can be protected from high temperatures during operation.

本発明によれば、熱処理を施しても、耐久性の低下を抑えることができるタービン部品の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the turbine component which can suppress deterioration in durability even if it heat-processes can be provided.

本発明の実施形態に係るガスタービンの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas turbine according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係るガスタービンの要部拡大断面図である。1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a gas turbine according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態に係るタービン部品(基材)の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing the configuration of a turbine component (base material) according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係るタービン部品の製造方法の工程を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram showing steps of a method for manufacturing a turbine component according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るタービン部品(基材)の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a turbine component (base material) according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る封孔処理工程を行っている際のタービン部品(基材)を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing the turbine component (base material) during the sealing treatment process according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る封孔処理工程後のタービン部品(基材)の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the turbine component (base material) after the sealing treatment process according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る封孔処理工程後のタービン部品(基材)の表面の状態を示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the state of the surface of the turbine component (base material) after the sealing treatment process according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る剥離工程後のタービン部品(基材)の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the turbine component (base material) after the peeling process according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るタービン部品(基材)の構成を示す断面図であって、ボンドコート層を形成した後の断面図である。1 is a cross-sectional view showing the configuration of a turbine component (base material) according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view after forming a bond coat layer; FIG.

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るガスタービン1の一例を示す模式図である。ガスタービン1は、燃焼用空気Aを圧縮する圧縮機2と、圧縮機2から供給された圧縮空気中に燃料を噴射して燃焼させ、燃焼ガスFGを生成する燃焼器3と、燃焼器3からの燃焼ガスFGにより駆動するタービン4と、を備える。圧縮機2は、軸線を中心として回転する圧縮機ロータと、圧縮機車室と、を有する。タービン4は、軸線を中心として回転するタービンロータと、タービン車室と、を有する。圧縮機ロータとタービンロータとは、同一軸線上に位置にして互いに連結されてガスタービンロータ5を構成する。このガスタービンロータ5には、例えば、発電機6が接続されている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a gas turbine 1 according to this embodiment. The gas turbine 1 includes a compressor 2 that compresses combustion air A, a combustor 3 that injects and burns fuel into the compressed air supplied from the compressor 2 to generate combustion gas FG, and a combustor 3. a turbine 4 driven by the combustion gases FG from the . The compressor 2 has a compressor rotor rotating about an axis and a compressor casing. The turbine 4 has a turbine rotor rotating about an axis and a turbine casing. The compressor rotor and the turbine rotor are positioned on the same axis and connected to each other to form a gas turbine rotor 5 . For example, a generator 6 is connected to the gas turbine rotor 5 .

図2は、タービン4の一部を示す断面図である。タービン4は、前述したように、タービンロータ5tと、タービンロータ5tを覆うタービン車室10と、を備える。タービンロータ5tは、軸線Arを中心として回転するロータ軸部5taと、ロータ軸部5taの周囲に配置される複数のタービン動翼8と、を有する。複数のタービン動翼8は、軸線Arに対する周方向に並んでいる。タービン4は、さらに、複数のタービン静翼7と、複数の分割環9と、を備える。複数のタービン静翼7は、軸線Arに対する周方向に並んで、複数のタービン動翼8の軸線上流側に配置され、タービン車室10に固定されている。複数の分割環9は、軸線Arに対する周方向に並んで、全体として環状を成す。複数の分割環9は、複数のタービン動翼8の径方向外側に配置されている。分割環9とタービン動翼8の先端との間に間隙が設けられる。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing part of the turbine 4. As shown in FIG. As described above, the turbine 4 includes a turbine rotor 5t and a turbine casing 10 covering the turbine rotor 5t. The turbine rotor 5t has a rotor shaft portion 5ta that rotates about the axis Ar, and a plurality of turbine rotor blades 8 arranged around the rotor shaft portion 5ta. A plurality of turbine rotor blades 8 are arranged in a circumferential direction with respect to the axis Ar. The turbine 4 further includes a plurality of turbine stator vanes 7 and a plurality of split rings 9 . The plurality of turbine stationary blades 7 are arranged in the circumferential direction with respect to the axis Ar, arranged axially upstream of the plurality of turbine rotor blades 8 , and fixed to the turbine casing 10 . The plurality of split rings 9 are arranged in the circumferential direction with respect to the axis Ar and form a ring as a whole. The plurality of split rings 9 are arranged radially outside the plurality of turbine rotor blades 8 . A gap is provided between the split ring 9 and the tip of the turbine rotor blade 8 .

以下の説明において、ガスタービン1の部材を適宜、タービン部品20、と称する。タービン部品20は、高温の燃焼ガスFGに晒される高温部品(高温部材)である。タービン部品20は、タービン4の部材でもよいし、燃焼器3の部材でもよい。タービン部品20は、タービン静翼7でもよいし、タービン動翼8でもよいし、分割環9でもよい。 In the following description, members of the gas turbine 1 are appropriately referred to as turbine components 20 . The turbine component 20 is a high temperature component (high temperature member) exposed to high temperature combustion gas FG. Turbine component 20 may be a member of turbine 4 or a member of combustor 3 . The turbine component 20 may be the turbine stationary blade 7 , the turbine rotor blade 8 , or the split ring 9 .

図3は、タービン部品20の構成を示す模式的な断面図である。同図に示すように、タービン部品20は、基材Bと、第一酸化金属層L1と、ボンドコート層Lbと、第二酸化金属層L2(トップコート層)と、を有している。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the turbine component 20. As shown in FIG. As shown in the figure, the turbine component 20 has a base material B, a first metal oxide layer L1, a bond coat layer Lb, and a second metal oxide layer L2 (top coat layer).

基材Bは、一例として、Ni基合金又はCo基合金によって形成される。この基材Bは、3Dプリンターを用いて、積層造形法によって製造される。この方法では、パウダー状の合金を、レーザー照射によって順次溶融させて、所望の形状を得る。 The base material B is made of, for example, a Ni-based alloy or a Co-based alloy. This base material B is manufactured by a layered manufacturing method using a 3D printer. In this method, a powdered alloy is sequentially melted by laser irradiation to obtain a desired shape.

基材Bの内部には、例えば、冷却流路Fとしての空間が形成されている。冷却流路Fには、ガスタービン1の運転中に当該タービン部品20を内部から冷却するための冷却空気が流通する。なお、図3では、この冷却流路Fの形状を模式的に表現している。 Inside the base material B, for example, a space as a cooling flow path F is formed. Cooling air for cooling the turbine component 20 from the inside during operation of the gas turbine 1 flows through the cooling flow path F. In addition, in FIG. 3, the shape of this cooling flow path F is represented typically.

基材Bの表面の一部である冷却流路Fの壁面には、第一酸化金属層L1が形成されている。第一酸化金属層L1は、冷却流路Fの壁面の全体を覆う薄膜状の層である。第一酸化金属層L1は、SiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質を含む金属材料によって形成されている。第一酸化金属層L1は、後述する封孔処理工程S2によって形成される。 A first metal oxide layer L1 is formed on the wall surface of the cooling channel F, which is part of the surface of the base material B. As shown in FIG. The first metal oxide layer L1 is a thin film layer that covers the entire wall surface of the cooling channel F. As shown in FIG. The first metal oxide layer L1 is made of a metal material containing at least one of Si, YSZ, Al, and Ti. The first metal oxide layer L1 is formed by a sealing treatment step S2, which will be described later.

基材Bの表面の他の一部、即ち上述の冷却流路Fとは異なる部分には、遮熱コーティング層L3(Thermal Barrier Coating:TBC)が形成されている。図3の例では、タービン部品20の表面のうち、外部に露出する部分に当該遮熱コーティング層L3が形成されている。遮熱コーティング層L3は、ガスタービン1の運転中に、タービン部品20を燃焼ガスの高温から保護するために設けられている。 A thermal barrier coating (TBC) layer L3 is formed on another portion of the surface of the base material B, ie, a portion different from the cooling flow path F described above. In the example of FIG. 3, the thermal barrier coating layer L3 is formed on the portion of the surface of the turbine component 20 that is exposed to the outside. The thermal barrier coating layer L3 is provided to protect the turbine component 20 from the high temperature of combustion gas during operation of the gas turbine 1 .

遮熱コーティング層L3は、基材Bの表面上を覆うボンドコート層Lbと、当該ボンドコート層Lbの上に形成された第二酸化金属層(トップコート層)L2と、を有している。ボンドコート層Lbは、第二酸化金属層L2を基材Bの表面に密着させた状態で保持するために設けられている。ボンドコート層Lbを形成するにあたっては、一例としてエアロゾルデポジッション法が用いられる。ボンドコート層Lbは、例えば、希土類シリケートで形成された母材を有している。希土類シリケートは、イットリウム、スカンジウム、セリウム、ネオジム、イッテルビウム等の希土類を含有するケイ素化合物である。希土類シリケートとしては、Ln2Si2O7、Ln2SiO5、及びLn2Si2O7とLn2SiO5との混合相が好適に用いられる。なお、以上で例示したボンドコート層Lbは、Siボンドコート層と呼ばれるものである。ボンドコード層は、このSiボンドコート層の他、金属ボンドコート層がある。金属ボンドコート層は、例えば、MCrAlY合金(Mは、Co、Ni、叉はこれらの組み合わせ)で形成される。 The thermal barrier coating layer L3 has a bond coat layer Lb covering the surface of the substrate B, and a second metal oxide layer (top coat layer) L2 formed on the bond coat layer Lb. The bond coat layer Lb is provided to hold the second metal oxide layer L2 in close contact with the surface of the substrate B. As shown in FIG. In forming the bond coat layer Lb, an aerosol deposition method is used as an example. The bond coat layer Lb has a base material made of, for example, rare earth silicate. Rare earth silicates are silicon compounds containing rare earth elements such as yttrium, scandium, cerium, neodymium and ytterbium. As the rare earth silicate, Ln2Si2O7, Ln2SiO5, and a mixed phase of Ln2Si2O7 and Ln2SiO5 are preferably used. The bond coat layer Lb exemplified above is called a Si bond coat layer. The bond code layer includes a metal bond coat layer in addition to this Si bond coat layer. The metal bond coat layer is made of, for example, an MCrAlY alloy (M is Co, Ni, or a combination thereof).

第二酸化金属層(トップコート層)L2は、ボンドコート層Lbに対して、酸化金属の粉末を溶射することで形成される。第二酸化金属層L2では、その母材として希土類シリケートを用いることができる。第二酸化金属層L2は、ZrO2系の材料を用いて形成されてもよく、特に、Y2O3で部分安定化または完全安定化したZrO2であるYSZ(イットリア安定化ジルコニア)を含んでいてもよい。以上で説明したような遮熱コーティング層L3を基材Bの表面に形成することで、基材Bの耐環境性、耐熱性を向上させることができる。即ち、上記のような構成を有する遮熱コーティング層L3は、耐熱性、気密性、及び耐酸化性が基材B自体と比較して高い。 The second metal oxide layer (top coat layer) L2 is formed by spraying metal oxide powder onto the bond coat layer Lb. A rare earth silicate can be used as the base material of the second metal oxide layer L2. The second metal oxide layer L2 may be formed using a ZrO2-based material, and may include YSZ (yttria-stabilized zirconia), which is ZrO2 partially or fully stabilized with Y2O3. By forming the thermal barrier coating layer L3 as described above on the surface of the base material B, the environmental resistance and heat resistance of the base material B can be improved. That is, the thermal barrier coating layer L3 having the structure as described above has higher heat resistance, airtightness, and oxidation resistance than the substrate B itself.

第一酸化金属層L1の厚さは、第二酸化金属層L2の厚さの1/10以下である。具体的には、第二酸化金属層L2の厚さが300~700μmであるのに対して、第一酸化金属層L1の厚さは1~5μmである。第二酸化金属層L2は、基材Bを高温の燃焼ガスFGから保護するための層であるため、一定以上の厚さが必要である。一方、第一酸化金属層L1は、後述するように、基材Bの表面に生じた複数の欠陥の開口を塞ぐための層であり、この開口を塞ぐことができれば、できる限り層厚さが薄い方が好ましい。このため、以上の説明したように、第一酸化金属層L1の厚さは、第二酸化金属層L2の厚さより遥かに薄い。 The thickness of the first metal oxide layer L1 is 1/10 or less of the thickness of the second metal oxide layer L2. Specifically, the thickness of the second metal oxide layer L2 is 300 to 700 μm, while the thickness of the first metal oxide layer L1 is 1 to 5 μm. Since the second metal oxide layer L2 is a layer for protecting the substrate B from the high-temperature combustion gas FG, it must have a certain thickness or more. On the other hand, as will be described later, the first metal oxide layer L1 is a layer for blocking openings of a plurality of defects occurring on the surface of the base material B. Thinner is preferred. Therefore, as explained above, the thickness of the first metal oxide layer L1 is much thinner than the thickness of the second metal oxide layer L2.

次に、図4を参照して、本実施形態に係るタービン部品の製造方法について説明する。同図に示すように、この製造方法は、基材形成工程S1と、封孔処理工程S2と、熱処理工程S3と、HIP処理工程S4と、溶体化・時効処理工程S5と、酸化膜剥離工程S6と、TBC形成工程S7と、を含む。 Next, a method for manufacturing a turbine component according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, this manufacturing method includes a substrate forming step S1, a sealing treatment step S2, a heat treatment step S3, a HIP treatment step S4, a solution treatment/aging treatment step S5, and an oxide film peeling step. S6, and a TBC forming step S7.

基材形成工程S1では、所望の形状・寸法を有するタービン部品20の基材Bが形成される。上述のように、この工程では、前述したように、3Dプリンターによる積層造形法によって、図5に示すように、パウダー状の合金から基材Bが形成される。この基材Bの内部には、冷却流路Fが形成されている。 In the base material forming step S1, the base material B of the turbine component 20 having desired shape and dimensions is formed. As described above, in this step, as shown in FIG. 5, the substrate B is formed from the powdered alloy by the layered manufacturing method using a 3D printer. Inside the base material B, a cooling flow path F is formed.

基材形成工程S1の後に、封孔処理工程S2が実行される。封孔処理工程S2では、基材Bに対してゾルゲル法による封孔処理が施される。封孔処理工程S2は、浸漬工程S21と、乾燥工程S22と、を含む。図6に示すように、浸漬工程S21では、基材Bを予め調製されたゾルSoに浸す。ゾルとしては、有機溶媒と有機金属溶質とを含む溶液が用いられる。より具体的には、ゾルは、有機溶媒としての99%エタノールと、有機金属溶質としてのアルコキシドと、蒸留水(水)と、2N塩酸(又は1.5Nアンモニア水)と、を含んでいる。なお、Nは、規定度である。アルコキシドとして、さらに具体的にはテトラエトキシシラン(Si元素を含む)が用いられる。ゾルを得るに当たっては、99%エタノールと、テトラエトキシシランと、2N塩酸(又は1.5Nアンモニア水)と、を10:10:3の体積比率で混合することが望ましい。このような溶液中では、2N塩酸(又は、1.5Nアンモニア水を触媒として、アルコキシド(テトラエトキシシラン)が加水分解する。アルコキシドの加水分解とは、アルコキシル基が水酸基に置換される反応である。さらに、溶液中で加水分解された化学種同士の間で、脱水縮合反応が生じる。これにより、溶液中では、メタロキサン結合を骨格とする無機高分子(メタロキサンポリマー)が生成される。なお、上述の有機金属溶質は、テトラエトキシシランに限定されず、SiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質を含むものであればよい。 A sealing treatment step S2 is performed after the base material forming step S1. In the pore-sealing step S2, the substrate B is subjected to pore-sealing treatment by a sol-gel method. The pore-sealing step S2 includes an immersion step S21 and a drying step S22. As shown in FIG. 6, in the immersion step S21, the substrate B is immersed in a sol So prepared in advance. A solution containing an organic solvent and an organometallic solute is used as the sol. More specifically, the sol contains 99% ethanol as an organic solvent, an alkoxide as an organometallic solute, distilled water (water), and 2N hydrochloric acid (or 1.5N aqueous ammonia). Note that N is the normality. More specifically, tetraethoxysilane (containing Si element) is used as the alkoxide. In obtaining the sol, it is desirable to mix 99% ethanol, tetraethoxysilane, and 2N hydrochloric acid (or 1.5N aqueous ammonia) at a volume ratio of 10:10:3. In such a solution, alkoxide (tetraethoxysilane) is hydrolyzed with 2N hydrochloric acid (or 1.5N aqueous ammonia as a catalyst. Hydrolysis of alkoxide is a reaction in which alkoxyl groups are substituted with hydroxyl groups. Furthermore, a dehydration condensation reaction occurs between the hydrolyzed chemical species in the solution, resulting in the formation of an inorganic polymer (metalloxane polymer) having a metalloxane bond as a skeleton in the solution. The organometallic solute mentioned above is not limited to tetraethoxysilane, and may contain at least one of Si, YSZ, Al and Ti.

上記のようなゾル中に、基材Bの全体を浸漬させる。これにより、冷却流路Fの壁面を含め、基材Bの表面全体にゾルが付着した状態となる。その後、基材Bをゾル中から一定速度で引き上げる。この時、ゾル中から空気中に露出した部分では、基材B表面のゾルから有機溶媒であるエタノールが蒸発し、ゲル化する。即ち、図7に示すように、ゾルの流動性が低下し、このゾルがゲルgとして基材Bの表面に保持された状態となる。なお、以上では、基材Bを予め調製されたゾルSoに浸すが、この代りに、基材Bを予め調製されたゾルSoを塗布してもよい。すなわち、ここでの工程では、基材Bの全表面に予め調製されたゾルSoが付着されればよい。 The entire substrate B is immersed in the above sol. As a result, the sol adheres to the entire surface of the substrate B, including the wall surfaces of the cooling channels F. As shown in FIG. After that, the substrate B is pulled up from the sol at a constant speed. At this time, ethanol, which is an organic solvent, evaporates from the sol on the surface of the substrate B and gels in the portion of the sol exposed to the air. That is, as shown in FIG. 7, the fluidity of the sol is lowered, and the sol is retained on the surface of the substrate B as a gel g. In the above description, the substrate B is immersed in the previously prepared sol So, but instead of this, the substrate B may be coated with the previously prepared sol So. That is, in this step, the sol So prepared in advance may be adhered to the entire surface of the base material B.

浸漬工程S21の後で、ゲル膜が付着した状態の基材Bに対して乾燥処理を施す(乾燥工程S22)。乾燥工程S22では、基材Bを例えば高温(一例として500℃以上の温度)の電気炉内に投入することで、ゲル膜を急激に加熱する。なお、ゲル膜をゆっくりと昇温させるよりも、このように急激に加熱するほうが、ゲル膜に亀裂や剥離が生じにくいとされている。ゲルを加熱することにより、当該ゲル中に残留していた有機溶媒(例えば、エタノール)がまず蒸発する。その後、上述したメタロキサンポリマー中に残留する水酸基同士の間で縮合反応が進行するとともに、アルコキシル基と空気中の酸素との間で燃焼反応が生じる。これにより、基材Bの表面には、テトラエトキシシランに含まれていたSiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質に由来する層、つまり上述の第一酸化金属層L1が形成される。 After the immersion step S21, a drying process is performed on the substrate B to which the gel film is attached (drying step S22). In the drying step S22, the gel film is rapidly heated by, for example, putting the substrate B into an electric furnace at a high temperature (eg, a temperature of 500° C. or higher). It is said that rapid heating in this way is less likely to cause cracks or peeling of the gel film than to slowly raise the temperature of the gel film. By heating the gel, the organic solvent (eg, ethanol) remaining in the gel is first evaporated. Thereafter, a condensation reaction proceeds between the hydroxyl groups remaining in the metalloxane polymer described above, and a combustion reaction occurs between the alkoxyl groups and oxygen in the air. As a result, a layer derived from at least one of Si, YSZ, Al, and Ti contained in the tetraethoxysilane, that is, the above-described first metal oxide layer L1 is formed on the surface of the substrate B. be done.

このような封孔処理を施すことで、図8に模式的に示すように、基材Bの表面に存在していた微細な開口Hを伴う欠陥Dが封止された状態となる。 By performing such a pore-sealing treatment, as schematically shown in FIG. 8, the defects D with fine openings H existing on the surface of the substrate B are sealed.

上記の乾燥工程S22の次に、熱処理工程S3を実行する。熱処理工程S3では、第一酸化金属層L1が形成された状態の基材Bを、例えば、1250~1350℃の雰囲気中で、1.5~24時間にわたって加熱する。好ましくは、1290~1310℃の雰囲気中で、2時間にわたって基材Bを加熱する。この熱処理によって、基材Bを構成する合金の結晶粒が粗大化する。これにより、熱処理を施す前に比べて、基材Bのクリープ強度が高められる。なお、熱処理工程S3を実行すると、基材Bの結晶粒界及びその近傍における共結晶部で部分的な溶融が生じることで、欠陥が一定程度形成される。 After the drying step S22, the heat treatment step S3 is performed. In the heat treatment step S3, the substrate B with the first metal oxide layer L1 formed thereon is heated, for example, in an atmosphere of 1250 to 1350° C. for 1.5 to 24 hours. Preferably, substrate B is heated in an atmosphere of 1290-1310° C. for 2 hours. Due to this heat treatment, the crystal grains of the alloy constituting the base material B are coarsened. Thereby, the creep strength of the base material B is increased compared to before the heat treatment. When the heat treatment step S3 is performed, partial melting occurs at the crystal grain boundary of the base material B and the co-crystal portion in the vicinity thereof, so that defects are formed to a certain extent.

熱処理工程S3の次に、HIP(Hot Isostatic Pressing:熱間等圧加圧)処理工程S4を実行する。HIP処理工程S4は、上記の部分溶融による欠陥を消失させるために実行される。当該HIP処理工程S4では、熱処理が施された後の基材Bに対して、例えば、数100~2000℃の高温下で、数10~200MPaの等方的な圧力が加えられる。一例としてアルゴン等の安定的なガスを圧力媒体として満たした高温容器で加圧処理が行われる。このHIP処理を施すことにより、基材Bの内部で生じていた欠陥は消失又は減少する。なお、基材Bの表面に開口する欠陥が生じていた場合、当該欠陥はHIP処理工程S4では消失させることが難しい。しかしながら、本実施形態では、上記のように当該開口を有する欠陥が、第一酸化金属層L1によって予め封孔されている。これにより、HIP処理工程S4を経た基材Bは、内部、及び表面に欠陥が存在しないか、又は非常に少ない状態となっている。 After the heat treatment step S3, a HIP (Hot Isostatic Pressing) treatment step S4 is performed. The HIP treatment step S4 is performed to eliminate defects due to the above partial melting. In the HIP treatment step S4, an isotropic pressure of several 10 to 200 MPa is applied to the base material B after the heat treatment under a high temperature of several 100 to 2000° C., for example. As an example, pressure treatment is performed in a high-temperature vessel filled with a stable gas such as argon as a pressure medium. By performing this HIP treatment, defects generated inside the base material B are eliminated or reduced. In addition, when the defect which opens in the surface of the base material B has arisen, it is difficult to eliminate the said defect in HIP processing process S4. However, in this embodiment, the defect having the opening is previously sealed with the first metal oxide layer L1 as described above. As a result, the substrate B that has undergone the HIP treatment step S4 has no or very few defects inside and on the surface.

次いで、溶体化・時効処理工程S5を実行する。この工程では、HIP処理が施された後の基材Bを再び加熱する。具体的には、まず溶体化処理によって基材Bの結晶中における非整合相(非整合γ´相)が固溶する。さらに、時効処理を施すことによって、整合相(整合γ´相)が析出する。時効処理を行う際には、整合γ´相を700℃において30体積%以上析出させることが望ましい。溶体化・時効処理工程S5を実行することにより、基材Bの高温強度が高められる。 Next, the solution treatment/aging treatment step S5 is performed. In this step, the substrate B after the HIP treatment is heated again. Specifically, first, the incoherent phase (incoherent γ' phase) in the crystal of the base material B is dissolved by the solution treatment. Furthermore, a coherent phase (coherent γ' phase) is precipitated by performing an aging treatment. When performing the aging treatment, it is desirable to precipitate 30% by volume or more of the coherent γ' phase at 700°C. The high-temperature strength of the base material B is increased by performing the solution treatment/aging treatment step S5.

続いて、酸化膜剥離工程S6(剥離工程)を実行する。この工程では、溶体化・時効処理が施された後の基材Bに対して、ブラスト処理を施すことで、上述の第一酸化金属層L1が除去(剥離)される。より具体的には、ブラスト処理では、微細な金属粒子を高速で基材B表面に衝突させて、第一酸化金属層L1を除去する。このブラスト処理を行うことにより、基材B内部に形成されている冷却流路Fの壁面を除いて、外部に露出している表面の一部のみから第一酸化金属層L1が除去される。言い換えると、図9に示すように、基材Bの全表面中で、冷却流路Fの壁面のみに第一酸化金属層L1が残存した状態となる。なお、この状態においても、表面に生じていた開口を伴う欠陥は第一酸化金属層L1によって封孔された状態を維持している。 Subsequently, an oxide film peeling step S6 (peeling step) is performed. In this step, the above-described first metal oxide layer L1 is removed (peeled off) by blasting the base material B after solution treatment and aging treatment. More specifically, in the blasting process, fine metal particles are made to collide with the surface of the substrate B at high speed to remove the first metal oxide layer L1. By performing this blasting treatment, the first metal oxide layer L1 is removed only from a portion of the surface exposed to the outside, except for the wall surfaces of the cooling channels F formed inside the base material B. In other words, as shown in FIG. 9, the first metal oxide layer L1 remains only on the wall surfaces of the cooling channels F among the entire surface of the base material B. As shown in FIG. Note that even in this state, defects with openings occurring on the surface remain sealed by the first metal oxide layer L1.

酸化膜剥離工程S6の次に、TBC形成工程S7を実行する。この工程では、上述した遮熱コーティング層L3(TBC層)が基材Bの表面の一部に形成される。具体的には、図10に示すように、基材Bの表面のうち、外部に露出した部分に上記のボンドコート層Lbを形成する。その後、当該ボンドコート層Lbの上に酸化金属の粉末を溶射することで、第二酸化金属層L2を形成する。 After the oxide film stripping step S6, a TBC forming step S7 is performed. In this step, the thermal barrier coating layer L3 (TBC layer) described above is formed on part of the surface of the substrate B. As shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 10, the bond coat layer Lb is formed on the portion of the surface of the substrate B that is exposed to the outside. After that, the second metal oxide layer L2 is formed by spraying metal oxide powder onto the bond coat layer Lb.

以上の処理により、図3で示した構成を有するタービン部品20が形成される。 Through the above processing, the turbine component 20 having the configuration shown in FIG. 3 is formed.

ここで、本実施形態のように、三次元積層造形法で基材Bを形成した後、この基材Bに熱処理を施すと、基材Bに複数の欠陥が生じる。特に、基材Bの表面で開口する複数の欠陥が生じると、基材Bの耐久性が低下する可能性がある。しかしながら、上述の方法によれば、ゾルゲル法による封孔処理を予め施すことで、基材Bの表面に皮膜(第一酸化金属層L1)が形成され、当該皮膜によって、熱処理前に存在していた基材B表面の開口を塞ぐことができる。即ち、後続のHIP処理では消失させることが難しい開口を伴う欠陥を封孔処理によって封止することができる。その結果、タービン部品20の耐久性を向上させることができる。 Here, as in the present embodiment, if the base material B is formed by the three-dimensional additive manufacturing method and then heat-treated, the base material B will have a plurality of defects. In particular, if a plurality of open defects occur on the surface of the base material B, the durability of the base material B may decrease. However, according to the above-described method, a film (first metal oxide layer L1) is formed on the surface of the base material B by performing a pore-sealing treatment in advance by the sol-gel method, and the film exists before the heat treatment. The opening on the surface of the base material B can be closed. That is, defects with openings that are difficult to disappear in the subsequent HIP process can be sealed by the sealing process. As a result, durability of the turbine component 20 can be improved.

さらに、基材Bは、Ni基合金又はCo基合金であることから、より耐久性の高いタービン部品20を提供することができる。 Furthermore, since the base material B is a Ni-based alloy or a Co-based alloy, it is possible to provide the turbine component 20 with higher durability.

加えて、上述の方法では、封孔処理に用いられるゾルが、有機溶媒と、有機金属溶質と、水と、含んでいる。これにより、封孔処理を施す際に、まず有機金属溶質が基材Bの表面でゲル化する。ゲル化した有機金属溶質から有機溶媒が蒸発することで、基材Bの表面に有機金属溶質が保持される。さらに、有機金属溶質として疎水性を示す物質を用いた場合であっても、有機溶媒が介在することで、水と有機金属溶質との親和性が高められ、均質なゾルを得ることができる。その結果、封孔処理を安定的に実行することができる。 In addition, in the method described above, the sol used for the sealing treatment contains an organic solvent, an organometallic solute, and water. As a result, the organometallic solute is first gelled on the surface of the substrate B when the sealing treatment is performed. The organometallic solute is retained on the surface of the substrate B by evaporation of the organic solvent from the gelled organometallic solute. Furthermore, even when a hydrophobic substance is used as the organometallic solute, the presence of an organic solvent increases the affinity between water and the organometallic solute, and a homogeneous sol can be obtained. As a result, the sealing process can be stably performed.

さらに加えて、上述の方法によれば、有機金属溶質として、SiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質が含まれていることから、封孔処理を行った際に、より強固かつ安定的な酸化金属層を形成することができる。 Furthermore, according to the above-described method, since at least one of Si, YSZ, Al, and Ti is contained as the organometallic solute, when the pore-sealing treatment is performed, the And a stable metal oxide layer can be formed.

さらに、上述の方法によれば、熱処理後の基材Bに対して、HIP処理を施す熱間等圧加圧処理工程を実行する。これにより、熱処理時に生じる部分溶融によって基材Bの内部に欠陥が生じた場合であっても、熱間等圧加圧処理を施すことにより、このような欠陥は圧縮され、消失する。その結果、基材Bの耐久性をさらに高めることができる。 Furthermore, according to the above-described method, the hot isostatic pressing treatment step of performing the HIP treatment is performed on the base material B after the heat treatment. As a result, even if defects occur inside the base material B due to partial melting during heat treatment, such defects are compressed and eliminated by performing the hot isostatic pressing process. As a result, the durability of the base material B can be further enhanced.

加えて、上記の方法によれば、熱間等圧加圧処理後の基材Bに対して、溶体化処理又は時効処理を施すことで、基材Bの結晶中における非整合相が固溶するとともに、整合相が析出する。これにより、基材Bの強度・耐久性をさらに高めることができる。さらに、遮熱コーティング層L3形成工程の前に剥離工程を実行することで、基材Bの表面から酸化金属層が剥離されることから、基材Bの表面に対するボンドコート層Lbの食いつきをよくすることができる。ボンドコート層Lbの上に酸化金属製のトップコート層が形成されることで、基材B表面を運用中の高温から保護することができる。 In addition, according to the above method, the solution treatment or aging treatment is applied to the base material B after the hot isostatic pressing treatment, so that the incoherent phase in the crystal of the base material B becomes a solid solution. At the same time, a coherent phase precipitates. Thereby, the strength and durability of the base material B can be further enhanced. Furthermore, by performing the peeling step before the thermal barrier coating layer L3 forming step, the metal oxide layer is peeled off from the surface of the base material B, so that the bond coat layer Lb can be firmly attached to the surface of the base material B. can do. By forming the metal oxide top coat layer on the bond coat layer Lb, the surface of the substrate B can be protected from high temperatures during operation.

さらに、上記の構成によれば、タービン部品20において、第一酸化金属層L1が形成されていることにより、基材Bの表面に開口を伴う欠陥が生じた場合であっても、これを封止することができる。その結果、基材Bの耐久性を高めることができる。さらに、基材Bの表面における第一酸化金属層L1が形成されている部分とは異なる一部にボンドコート層Lbと第二酸化金属層L2とが形成されていることから、タービン部品が運用中の高温に曝された場合であっても、当該タービン部品を熱から保護することができる。 Furthermore, according to the above configuration, in the turbine component 20, since the first metal oxide layer L1 is formed, even if a defect with an opening occurs on the surface of the base material B, it can be sealed. can be stopped. As a result, the durability of the base material B can be improved. Furthermore, since the bond coat layer Lb and the second metal oxide layer L2 are formed on a part of the surface of the substrate B that is different from the part on which the first metal oxide layer L1 is formed, the turbine component is in operation. The turbine components can be thermally protected even when exposed to high temperatures of .

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上述の構成・方法に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記の実施形態で説明した封孔処理工程S2で用いるゾルの各成分比率、体積は一例であって、基材Bの寸法体格や環境条件によって適宜変更することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. It should be noted that various changes and modifications can be made to the above configuration and method without departing from the gist of the present invention. For example, the ratio and volume of each component of the sol used in the sealing treatment step S2 described in the above embodiment are examples, and can be changed as appropriate depending on the dimensions and physical properties of the substrate B and environmental conditions.

1…ガスタービン
2…圧縮機
3…燃焼器
4…タービン
5…ガスタービンロータ
5t…タービンロータ
5ta…ロータ軸部
6…発電機
7…タービン静翼
8…タービン動翼
9…分割環
10…タービン車室
20…タービン部品
B…基材
L1…第一酸化金属層
Lb…ボンドコート層
L2…第二酸化金属層(トップコート層)
F…冷却流路
g…ゲル
L3…遮熱コーティング層
S1…基材形成工程
S2…封孔処理工程
S3…熱処理工程
S4…HIP処理工程
S5…溶体化・時効処理工程
S6…酸化膜剥離工程
S7…TBC形成工程
S21…浸漬工程
S22…乾燥工程
Reference Signs List 1 Gas turbine 2 Compressor 3 Combustor 4 Turbine 5 Gas turbine rotor 5t Turbine rotor 5ta Rotor shaft 6 Generator 7 Turbine stator blade 8 Turbine rotor blade 9 Split ring 10 Turbine Casing 20 Turbine component B Base material L1 First metal oxide layer Lb Bond coat layer L2 Second metal oxide layer (top coat layer)
F... Cooling channel g... Gel L3... Thermal barrier coating layer S1... Base material formation process S2... Pore sealing process S3... Heat treatment process S4... HIP treatment process S5... Solution treatment/aging treatment process S6... Oxide film stripping process S7 ... TBC forming step S21 ... Immersion step S22 ... Drying step

Claims (6)

積層造形法によって合金製の基材を形成する基材形成工程と、
前記基材に対して、ゾルゲル法による封孔処理を施し、前記基材の表面に酸化金属層を形成する封孔処理工程と、
前記封孔処理後の前記基材に対して、前記基材の結晶粒を粗大化させるための熱処理を施す熱処理工程と、
を実行するタービン部品の製造方法。
A substrate forming step of forming an alloy substrate by an additive manufacturing method;
A pore-sealing treatment step of applying a sol-gel method to the base material to form a metal oxide layer on the surface of the base material;
a heat treatment step of subjecting the substrate after the sealing treatment to a heat treatment for coarsening the crystal grains of the substrate;
A method of manufacturing a turbine component that performs a
請求項1に記載のタービン部品の製造方法において、
前記合金は、Ni基合金又はCo基合金である、
タービン部品の製造方法。
A method of manufacturing a turbine component according to claim 1, comprising:
The alloy is a Ni-based alloy or a Co-based alloy,
A method of manufacturing a turbine component.
請求項1又は2に記載のタービン部品の製造方法において、
前記ゾルゲル法で用いるゾルは、有機溶媒と有機金属溶質とを含む、
タービン部品の製造方法。
A method for manufacturing a turbine component according to claim 1 or 2,
The sol used in the sol-gel method contains an organic solvent and an organometallic solute.
A method of manufacturing a turbine component.
請求項3に記載のタービン部品の製造方法において、
前記有機金属溶質は、SiとYSZとAlとTiとのうち、少なくとも一の物質を含む、
タービン部品の製造方法。
A method of manufacturing a turbine component according to claim 3, wherein
The organometallic solute includes at least one substance selected from Si, YSZ, Al, and Ti.
A method of manufacturing a turbine component.
請求項1から4のいずれか一項に記載のタービン部品の製造方法において、
前記熱処理後の前記基材に対して、熱間等圧加圧処理を施す熱間等圧加圧処理工程を実行する、
タービン部品の製造方法。
A method for manufacturing a turbine component according to any one of claims 1 to 4,
Performing a hot isostatic pressing treatment step of subjecting the base material after the heat treatment to a hot isostatic pressing treatment,
A method of manufacturing a turbine component.
請求項5に記載のタービン部品の製造方法において、
前記熱間等圧加圧処理後の前記基材に対して、溶体化処理又は時効処理を施す工程と、
前記溶体化処理又は時効処理された前記基材の表面のうち、一部の表面から、前記酸化金属層を剥離する剥離工程と、
前記剥離工程後の前記基材の前記一部の表面に、遮熱コーティング層を形成する遮熱コーティング層形成工程と、
を実行し、
前記遮熱コーティング層は、前記剥離工程後の前記基材の前記一部の表面に形成された金属を含むボンドコート層と、前記ボンドコート層の表面に形成された酸化金属製のトップコート層と、を有する、
タービン部品の製造方法。
A method of manufacturing a turbine component according to claim 5, wherein
a step of subjecting the base material after the hot isostatic pressing treatment to a solution treatment or an aging treatment;
A stripping step of stripping the metal oxide layer from a part of the solution-treated or aged-treated surface of the substrate;
a thermal barrier coating layer forming step of forming a thermal barrier coating layer on the partial surface of the base material after the peeling step;
and run
The thermal barrier coating layer includes a metal-containing bond coat layer formed on the surface of the part of the base material after the peeling step, and a metal oxide top coat layer formed on the surface of the bond coat layer. and having
A method of manufacturing a turbine component.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226783A (en) 2000-02-10 2001-08-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Smooth composite material, gas turbine blade and steam turbine blade
JP2012000620A (en) 2010-06-14 2012-01-05 Toshiba Corp Method for repairing gas turbine blade and gas turbine blade
JP2013096013A (en) 2011-10-31 2013-05-20 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing component or coupon made of high temperature superalloy
JP2015036518A (en) 2013-08-12 2015-02-23 株式会社東芝 Steam turbine constituent component and steam turbine constituent component manufacturing method
JP2015208997A (en) 2014-04-29 2015-11-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Coating method and coated article
JP2017214909A (en) 2016-06-02 2017-12-07 株式会社東芝 Method of manufacturing turbine component and turbine component

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226783A (en) 2000-02-10 2001-08-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Smooth composite material, gas turbine blade and steam turbine blade
JP2012000620A (en) 2010-06-14 2012-01-05 Toshiba Corp Method for repairing gas turbine blade and gas turbine blade
JP2013096013A (en) 2011-10-31 2013-05-20 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing component or coupon made of high temperature superalloy
JP2015036518A (en) 2013-08-12 2015-02-23 株式会社東芝 Steam turbine constituent component and steam turbine constituent component manufacturing method
JP2015208997A (en) 2014-04-29 2015-11-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Coating method and coated article
JP2017214909A (en) 2016-06-02 2017-12-07 株式会社東芝 Method of manufacturing turbine component and turbine component

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