KR20120125551A - ２층의 금속 결합코트 - Google Patents

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프리트헬름 슈미츠
베르너 슈탐
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

구성요소(1)를 도 1에 도시한다. 이 구성요소는 금속 기판(4)을 나타낸다. 바람직하게는, 기판(4) 상에, 특히 유형 MCrAlY의 금속 결합 코트(7)가 적용된다. 결합 코트(7)는 2층의 금속 층(10, 13)이다. 외부 금속 결합 코트(13)는 내부 금속 코트(10)에 비해서 적은 양의 알루미늄(Al) 및/또는 크롬(Cr)을 갖는다.

Description

２층의 금속 결합코트 {TWO LAYERED METALLIC BONDCOAT}
본 발명은 2층의 금속 결합코트(bondcoat)에 관한 것이다.
열 장벽 코팅은 낮은 열 전도성뿐만 아니라 기판 또는 금속 결합 코트에 대한 양호한 결합을 제공해야 한다.
또한, 금속 결합 코트의 연성이 개선되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 금속 결합 코트의 연성 및 산화 저항성을 개선시키는 것이다.
문제점은 특허청구범위 제1항에 따른 2층의 금속 결합코트에 의해서 해결된다.
도 1 및 2는 본 발명의 개략도를 도시하고,
도 3은 가스 터빈을 도시하고,
도 4는 터빈 블레이드를 도시하고,
도 5는 연소 챔버를 도시하고,
도 6은 초내열 합금(super alloy)의 목록을 도시한다.
하기 실시예 및 도면은 본 발명의 실시양태일 뿐이다.
구성요소(1, 120, 130, 155)가 도 1에 도시되어 있다. 이것은 금속 기판(4)을 나타내며, 이것은 특히, 가스 터빈(100)(도 2)용 블레이드 또는 베인(120, 130)(도 3)과 같은 구성요소의 경우에 도 6에 기재된 바와 같은 니켈 기재 초내열 합금으로 제조된다.
바람직하게는, 기판(4) 상에, 특히 유형 MCrAlY의 금속 결합 코트(7)가 적용된다.
결합 코트(7)는 2층의 금속 층(10, 13)이다.
내부 금속 결합 코트(10)는 특히 하기 조성(중량％ 기준) 중 하나일 수 있다:
● Ni-(24 내지 26)Co-(16 내지 18)Cr-(9 내지 11)Al-(0.1 내지 0.5)Y-(1 내지 2)Re,
특히 Ni-25Co-17Cr-10Al-0.3Y-1.5Re;
● Co-(29 내지 31)Ni-(27 내지 29)Cr-(7 내지 9)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si,
특히 Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si;
● Co-(27 내지 29)Ni-(23 내지 25)Cr-(9 내지 11)Al-(0.4 내지 0.8)Y,
특히 Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y;
● Ni-(24 내지 26)Co-(22 내지 24)Cr-(9 내지 11)Al-(0.1 내지 0.4)Y,
특히 Ni-25.2Co-22.8Cr-10.1Al-0.17Y;
● Ni-(19 내지 21)Co-(23 내지 25)Cr-(6 내지 8)Al-(0.3 내지 0.9)Y,
특히 Ni-20Co-24Cr-7Al-0.6Y;
● Co-(34 내지 36)Ni-(19 내지 21)Cr-(10.5 내지 12.5)Al-(0.08 내지 0.4)Y-(0.1 내지 0.5)Si,
특히 Co-35Ni-20Cr-11.5-Al-0.2Y-0.3Si;
● Ni-(11 내지 13)Co-(20 내지 22)Cr-(10 내지 12)Al-(0.2 내지 0.6)Y-(1 내지 2)Re,
특히 Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-1.5Re.
외부 금속 결합 코트(13)는 내부 금속 코트(10)에 비해서 적은 양의 알루미늄(Al) 및/또는 크롬(Cr)을 갖는다. 바람직하게는, 이러한 상부 금속 층(13)은 16 중량％ 내지 18 중량％의 크롬(Cr) 및/또는 4 중량％ 내지 5 중량％의 알루미늄(Al)을 갖는다. 외부 금속 코팅(13)은 내부 금속 코팅(11)과 동일한 조성을 가질 수 있지만, 알루미늄(Al) 및/또는 크롬(Cr)의 함량은 상기에 기재된 바와 같다. 이것이 세라믹 층과 직접 대면하는 상부 금속 층(13)의 연성을 개선시킨다.
특히, 외부 층(13)은
● Co-(29 내지 31)Ni-(27 내지 29)Cr-(7 내지 9)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si,
특히 Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si;
● Co-(27 내지 29)Ni-(23 내지 25)Cr-(9 내지 11)Al-(0.4 내지 0.8)Y,
특히 Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y
를 포함하거나, 더 특히 이것으로 구성된다.
바람직하게는, 이러한 상부 금속 층(13)은 16 중량％ 내지 18 중량％의 크롬(Cr) 및/또는 4 중량％ 내지 5 중량％의 알루미늄(Al)을 갖는다.
금속 외부 층(13), 및 내부 층(10)과 외부 층(13)의 조합은 연성을 개선시키도록 선택된다.
외부 금속 층(13)은 바람직하게는 내부 층(10)보다 적어도 10％ 얇다.
세라믹 TBC를 적용하는 동안 또는 적어도 코팅 시스템을 작동하는 동안, 결합 코트(7) 상에 산화알루미늄 층(8)(TGO)을 형성한다.
세라믹 열 장벽 코팅(16)은 바람직하게는 2층의 세라믹 층 코팅(19, 22)이다.
특히, 세라믹 TBC(16)는 2층(10, 13)으로만 구성된다.
기판(4) 위의 또는 기판(4) 상의 금속 결합 코트(7) 상의 내부 세라믹 코팅(19)은 나노구조이며, 특히 위에 적층된 세라믹 층(22)보다 훨씬 얇다. 이것이 세라믹 코팅의 연성 및 밀착성을 개선시킨다.
나노구조란 세라믹 층(19)의 입자(grain) 크기의 약 70％, 특히 적어도 90％가 500 nm보다 작은 것, 특히 300 nm 이하인 것을 의미한다. 소결을 방지하기 위한 최소 입자 크기는 100 nm 이상, 더 특히 200 nm 이상이다. 내부 세라믹 층(19)만이 나노구조이다. 외부 층(22)은 마이크로구조이다.
마이크로구조란 입자의 적어도 70％, 특히 적어도 90％의 입자 크기가 1 μm보다 크고, 특히 20 μm보다 큰 것을 의미한다.
하부 층(19)은 특히 상부 세라믹 열 장벽 코팅(19)보다 훨씬 얇다. 이것은 상부 층(22)의 두께가 세라믹 층(22)의 총 두께의 적어도 60％, 특히 70％를 차지한다는 것을 의미한다.
특히, 하부 세라믹 층(19)은 두께가 최대 100 μm이고, 최소 10 μm, 특히 20 μm이다.
특히, 내부 세라믹 층(19)은 공극률이 14 부피％ 이하, 특히 9 부피％ 내지 14 부피％이다. 특히, 상부 세라믹 층(22)은 내부 세라믹 층(19)보다 공극률이 훨씬 크고(그 차이는 적어도 10％, 특히 20％ 이상임), 특히, 공극률은 15 부피％보다 크고, 공극률은 30 부피％ 이하이다.
상부 층(22)은 플라즈마 분무, HVOF 또는 저온 가스 분무와 같은 임의의 코팅 방법에 의해서 적용될 수 있다. 나노 구조 세라믹 층(19)은 바람직하게는 현탁, 플라즈마 분무 또는 용액 전구체 플라즈마 분무 또는 졸 겔 기술에 의해서 적용된다.
두 세라믹 층(19, 22)의 재료는 동일할 수 있고, 특히 이것은 이트륨 안정화된 지르코니아이다. 또한, 내부 세라믹 층(19)은 나노 구조의 부분적으로 안정화된 지르코니아일 수 있으며, 상부 층(22)은 상이한 조성을 제공하고, 특히 파이로클로르(pyrochlore) 구조를 갖는 세라믹 층이며, 이것은 특히 가돌리늄 지르코네이트(예컨대, Gd2Zr2O7) 또는 가돌리늄 하프네이트(예컨대, Gd2Hf2O7)이다.
도 4는 종축(121)을 따라서 연장되어 있는, 터보기계의 회전자 블레이드(120) 또는 가이드 베인(130)의 사시도를 나타낸다.
터보기계는 항공기의 가스 터빈 또는 전기 생산용 발전소의 가스 터빈, 스팀 터빈 또는 압축기일 수 있다.
블레이드 또는 베인(120, 130)은 종축(121)을 따라서 연속적으로 고정 영역(400), 인접 블레이드 또는 베인 플랫폼(403) 및 주 블레이드 또는 주 부품(406)을 갖는다. 가이드 베인(130)으로서, 베인(130)은 그의 베인 팁(415)에 추가의 플랫폼(도시되지 않음)을 가질 수 있다.
회전자 블레이드(120, 130)를 샤프트(shaft) 또는 디스크(도시되지 않음)에 고정하는데 사용되는 블레이드 또는 베인 루트(root)(183)가 고정 영역(400) 내에 형성된다. 블레이드 또는 베인 루트(183)는 예를 들어, 해머해드 형태로 설계된다. 전나무형(fir-tree) 또는 도브테일형(dovetail) 루트와 같은 다른 형상이 또한 가능하다. 블레이드 또는 베인(120, 130)은 주 블레이드 또는 베인 부품(406)을 지나 유동하는 매체를 위한 선단 모서리(409) 및 후단 모서리(412)를 갖는다.
예를 들어, 종래의 블레이드 또는 베인(120, 130)의 경우, 고체 금속 재료, 특히 초내열-합금이 블레이드 또는 베인(120, 130)의 모든 영역(400, 403, 406)에 사용된다. 이러한 유형의 초내열합금은 예를 들어, EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 또는 WO 00/44949로부터 공지되어 있다. 이러한 경우, 블레이드 또는 베인(120, 130)은 캐스팅 공정에 의해, 또한 방향성 응고에 의해, 단조 공정(forging process)에 의해, 밀링 공정에 의해 또는 그의 조합에 의해 제조될 수 있다.
단결정 구조 또는 구조들의 작업시편은, 작동 동안 높은 기계적, 열적 및/또는 화학적 부하에 노출되는 기계를 위한 구성요소로서 사용된다. 이러한 유형의 단결정 작업시편은 예를 들어, 용융물로부터의 방향성 응고에 의해서 제조된다. 이것에는 액상 금속 합금을 응고시켜, 단결정 구조, 즉, 단결정 작업시편으로, 즉, 방향성 있게 형성하는 캐스팅 공정이 포함된다. 공정에서, 덴드라이트 결정이 열류 방향으로 형성되며, 원주상-결정성 입자 구조(즉, 작업시편의 전체 길이를 가로지르는 입자를 갖는 것, 표준 용어에 따라서 본 명세서에서는 방향성 응고라고 지칭함) 또는 단결정 구조(즉, 전체 작업시편이 단결정으로 구성된 것)를 형성한다. 이 공정에서, 구형(다결정질) 응고로의 전환은 방지되어야 할 필요가 있는데, 이는 비방향성 성장으로 인해서 횡방향 및 종방향의 입자 경계가 불가피하게 형성되고, 이는 방향성 응고 성분 또는 단결정 성분의 양호한 특성을 무효화시키기 때문이다. 일반적으로, 방향성 응고 마이크로구조를 지칭할 경우, 이것은 어떤 입자 경계도 갖지 않거나 또는 기껏해야 작은 각도의 입자 경계를 갖는 단결정, 및 종방향의 입자 경계를 갖지만 어떤 횡방향 입자 경계도 갖지 않는 원주상 결정 구조 모두를 포함하는 것으로 이해된다. 이러한 후자의 결정성 구조의 경우, 또한 방향성 응고 마이크로구조(방향성 응고 구조)로 지칭될 수 있다. 이러한 유형의 공정은 US 6,024,792 및 EP 0 892 090 A1로부터 공지되어 있다.
예를 들어, 블레이드 또는 베인(120, 130)은 또한 부식 또는 산화에 대한 보호성 코팅[MCrAlX; M은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni)로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소이고, X는 활성 원소이고 이트륨(Y) 및/또는 규소 및/또는 적어도 하나의 희토류 원소, 또는 하프늄(Hf)을 나타냄]을 가질 수 있다. 이러한 유형의 합금은 EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 또는 EP 1 306 454 A1로부터 공지되어 있다.
또한, 예를 들어, 산화이트륨 및/또는 산화칼슘 및/또는 산화마그네슘으로 부분적으로 또는 완전히 안정화된 ZrO2, Y2O3-ZrO2로 구성된, 즉 이것이 아닌, 열 장벽 코팅이 MCrAlX 상에 존재할 수 있다.
예를 들어, 전자빔 물리 증착(EB-PVD)과 같은 적합한 코팅 공정에 의해서 원주상 입자가 열 장벽 코팅 내에 생성된다.
용어 재연마(refurbishment)는, 보호 층을 사용한 후에(예를 들어, 샌드블라스팅에 의해서) 보호 층을 구성요소(120, 130)으로부터 제거해야 할지도 모른다는 것을 의미한다. 이어서, 부식 및/또는 산화 층 또는 생성물을 제거한다. 필요할 경우, 구성요소(120, 130) 내의 균열을 또한 본 발명에 따른 땜납을 사용하여 수리한다. 이것 후에 구성요소(120, 130)를 재코팅하고, 그 후 구성요소(120, 130)를 다시 사용할 수 있다.
블레이드 또는 베인(120, 130)은 중실형 또는 중공형 설계일 수 있다. 블레이드 또는 베인(120, 130)이 냉각되어야 한다면, 이것은 중공형이며, 또한 필름 냉각 구멍(418)(점선으로 표시됨)을 포함할 수 있다.
도 5는 가스 터빈(100)(도 6)의 연소 챔버(110)를 나타낸다.
연소 챔버(110)는 예를 들어, 환형 연소 챔버로서 공지된 것과 같이 배열되어 있으며, 이것에서, 원주 방향에서 회전축(102) 주변에 배열된 다수의 버너(107)는 통상의 연소 챔버 공간(154)으로 개방되어 있으며, 버너(107)는 화염(156)을 생성한다. 이러한 목적을 위해서, 연소 챔버(110) 전체는 회전축(102)의 주변에 위치한 환형 형상이다.
비교적 높은 효율을 성취하기 위해서, 연소 챔버(110)는 대략 1000℃ 내지 1600℃의 작업 매체 M의 비교적 높은 온도를 위해서 설계된다. 재료에 대해서 바람직하지 않은 이러한 작동 파라미터를 사용할 때 조차 비교적 긴 작동 시간을 허용하기 위해서, 연소 챔버 벽(153)에는 작업 매체 M과 대면하는 그의 면 상에 열 차단 요소(155)로부터 형성된 내부 라이닝이 제공된다. 합금으로부터 제조된 각각의 열 차단 요소(155)는 구체적으로는 내열성 보호 층(MCrAlX 층 및/또는 세라믹 코팅)을 갖는 작업 매체 면 상에 장착되며, 고온을 견딜 수 있는 재료(고체 세라믹 벽돌)로부터 제조된다. 이러한 보호 층은 터빈 블레이드 또는 베인과 유사할 수 있으며, 즉, 예를 들어 MCrAlX[M은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni)로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소이며, X는 활성 원소이고 이트륨(Y) 및/또는 규소 및/또는 적어도 하나의 희토류 원소, 또는 하프늄(Hf)을 나타냄]를 의미한다. 이러한 유형의 합금은 EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 또는 EP 1 306 454 A1로부터 공지되어 있다.
또한, 예를 들어, 산화이트륨 및/또는 산화칼슘 및/또는 산화마그네슘으로 부분적으로 또는 완전히 안정화된 ZrO2, Y2O3-ZrO2로 구성된, 즉 이것이 아닌, 세라믹 열 장벽 코팅이 MCrAlX 상에 존재할 수 있다. 예를 들어, 전자빔 물리 증착(EB-PVD)과 같은 적합한 코팅 공정에 의해서 원주상 입자가 열 장벽 코팅 내에 생성된다.
용어 재연마는, 보호 층을 사용한 후에 보호 층을(예를 들어, 샌드블라스팅에 의해서) 열 차단 요소(155)로부터 제거해야 할지도 모른다는 것을 의미한다. 이어서, 부식 및/또는 산화 층 또는 생성물을 제거한다. 필요할 경우, 열 차단 요소(155) 내의 균열을 또한 본 발명에 따른 땜납을 사용하여 수리한다. 이것 후에 열 차단 요소(155)를 재코팅하고, 그 후 열 차단 요소(155)를 다시 사용할 수 있다.
또한, 연소 챔버(110)의 내부의 고온으로 인해서, 열 차단 요소(155) 및/또는 이들의 보유 부재를 위해서 냉각 시스템이 제공될 수 있다. 이 경우, 열 차단 요소(155)는 예를 들어, 중공형이며, 또한 연소 챔버 공간(154)으로 개방된 필름 냉각 구멍(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
도 6은 예로써 가스 터빈(100)을 종방향 부품 단면 형태로 나타낸다. 그의 내부에, 가스 터빈(100)은 또한 터빈 회전자로서 공지되어 있는 회전자(103)를 가지며, 회전자는 이것이 회전축(102)에 대해서 회전할 수 있도록 장착되어 있으며, 샤프트를 갖는다. 흡입 하우징(intake housing)(104), 압축기(105), 예를 들어, 환상 연소 챔버(110), 특히 복수의 동축으로 배열된 버너(107)를 갖는 환형 연소 챔버, 터빈(108) 및 배기 케이싱(109)은 서로 회전자(103)를 따른다. 환형 연소 챔버(110)는 예를 들어, 환형의 고온-가스 덕트(111)와 연통하며, 여기서, 예를 들어 4개의 연속적인 터빈 스테이지(112)가 터빈(108)을 형성한다.
각각의 터빈 스테이지(112)는 예를 들어, 2개의 블레이드 또는 베인 링으로부터 형성된다. 작업 매체(113)의 흐름 방향에서 이해되는 바와 같이, 회전자 블레이드(120)로부터 형성된 열(row)(125)은 고온-가스 덕트(111) 내에서 가이드 베인의 열(115)을 따른다.
가이드 베인(130)은 고정자(143)의 내부 하우징(138)에 고정되어 있지만, 열(125)의 회전자 블레이드(120)는 예를 들어, 터빈 디스크(133)를 사용하여 회전자(103)에 끼워 맞춰진다. 제너레이터(generator) 또는 기계(도시되지 않음)는 회전자(103)에 커플링된다.
가스 터빈(100)이 작동될 때, 압축기(105)는 흡입 하우징(104)을 통해서 공기(135)를 흡입하고, 이것을 압축한다. 압축기(105)의 터빈-측 단부에서 제공된 압축된 공기는 버너(107)를 통과하고, 여기에서, 압축된 공기가 연료와 혼합된다. 이어서, 혼합물은 연소 챔버(110) 내에서 연소되어 작업 매체(133)를 형성한다. 그곳으로부터, 작업 매체(133)는 고온-가스 덕트(111)를 따라 가이드 베인(130) 및 회전자 블레이드(120)를 지나 유동한다.
작업 매체(113)는 회전자 블레이드(120)에서 팽창하고 그의 모멘텀을 전달하여서, 회전자 블레이드(120)는 회전자(103)를 구동하고, 회전자는 그에 커플링된 기계를 구동한다.
가스 터빈(100)이 작동될 때, 고온 작업 매체(113)에 노출된 구성요소는 열 부하를 받는다. 작업 매체(113)의 유동 방향에서 볼 때, 환형 연소 챔버(110)를 라이닝한 열 차단 요소와 함께 제1 터빈 스테이지(112)의 가이드 베인(130) 및 회전자 블레이드(120)가 최고 열 부하를 받는다. 이곳에서 우세한 온도를 견디기 위해서, 이들 구성요소는 냉각수를 사용하여 냉각될 수 있다.
마찬가지로, 구성요소의 기판은 방향성 구조를 가질 수 있고, 즉, 이들은 단결정 형태(SX 구조)이거나 또는 종 방향성 입자(DS 구조)만을 포함한다. 예컨대, 철-기재, 니켈-기재 또는 코발트-기재의 초내열합금을 구성요소, 특히, 터빈 블레이드 및 베인(120, 130)을 위한 재료 및 연소 챔버(110)의 구성요소를 위한 재료로서 사용한다. 이러한 유형의 초내열합금은 예를 들어, EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 또는 WO 00/44949로부터 공지되어 있다.
블레이드 및 베인(120, 130)도 마찬가지로 부식에 대해 보호되기 위해서 코팅[MCrAlX; M은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni)로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소이고, X는 활성 원소이고 이트륨(Y) 및/또는 규소 및/또는 적어도 하나의 희토류 원소, 또는 하프늄(Hf)을 나타냄]을 가질 수 있다. 이러한 유형의 합금은 EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 또는 EP 1 306 454 A1로부터 공지되어 있다.
예를 들어, 산화이트륨 및/또는 산화칼슘 및/또는 산화마그네슘으로 부분적으로 또는 완전히 안정화된 ZrO2, Y2O3-ZrO2로 구성된(즉, 이것이 아님) 열 장벽 코팅이 MCrAlX 상에 존재할 수 있다. 예를 들어, 전자빔 물리 증착(EB-PVD)과 같은 적합한 코팅 공정에 의해서 원주상 입자가 열 장벽 코팅 내에 생성된다.
가이드 베인(130)은 터빈(108)의 내부 하우징(138)에 대면하는 가이드 베인 루트(도시되지 않음), 및 가이드 베인 루트로부터 반대 면 상의 가이드 베인 헤드를 갖는다. 가이드 베인 헤드는 회전자(103)에 대면하고, 고정자(143)의 고정 링(140)에 정착된다.

Claims (26)

  1. 기판(4),
    2층, 특히 단지 2층의 금속 결합 코트(7, 10, 13), 및
    선택적으로는 결합 코트(7, 10, 13) 상의 세라믹 층(16)을 포함하는 층 시스템에 있어서,
    외부 금속 층(13)은 내부 금속 층(10)보다 알루미늄(Al) 함량이 적고, 특히 적어도 10％ 적고, 더 특히 적어도 20％ 적고/적거나,
    외부 금속 층(13)은 크롬(Cr) 함량이 적고, 특히 적어도 10％ 적고, 더 특히 적어도 20％ 적은 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 내부 금속 결합 코트(10)는 MCrAlY 합금을 포함하고, 특히 MCrAlY 합금으로 구성된 층 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외부 금속 결합 코트(13)는 MCrAlY 합금을 포함하고, 특히 MCrAlY 합금으로 구성된 층 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 금속 층(13)의 알루미늄(Al) 함량이 적은, 특히 4 중량％ 내지 5 중량％, 더 특히 4.5 중량％인 층 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 금속 층(13)의 크롬(Cr) 함량이 적은, 특히 크롬(Cr) 함량이 16 중량％ 내지 18 중량％, 더 특히 17 중량％인 층 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 금속 결합 코트(10)의 MCrAlY 합금(중량％ 기준)이
    Ni-(24 내지 26)Co-(16 내지 18)Cr-(9 내지 11)Al-(0.1 내지 0.5)Y-(1 내지 2)Re, 특히 Ni-25Co-17Cr-10Al-0.3Y-1.5Re; 또는
    Co-(29 내지 31)Ni-(27 내지 29)Cr-(7 내지 9)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si,특히 Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si; 또는
    Co-(27 내지 29)Ni-(23 내지 25)Cr-(9 내지 11)Al-(0.4 내지 0.8)Y, 특히 Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y; 또는
    Ni-(24 내지 26)Co-(22 내지 24)Cr-(9 내지 11)Al-(0.1 내지 0.4)Y, 특히 Ni-25.2Co-22.8Cr-10.1Al-0.17Y; 또는
    Ni-(19 내지 21)Co-(23 내지 25)Cr-(6 내지 8)Al-(0.3 내지 0.9)Y, 특히 Ni-20Co-24Cr-7Al-0.6Y; 또는
    Co-(34 내지 36)Ni-(19 내지 21)Cr-(10.5 내지 12.5)Al-(0.08 내지 0.4)Y-(0.1 내지 0.5)Si, 특히 Co-35Ni-20Cr-11.5-Al-0.2Y-0.3Si; 또는
    Ni-(11 내지 13)Co-(20 내지 22)Cr-(10 내지 12)Al-(0.2 내지 0.6)Y-(1 내지 2)Re, 특히 Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-1.5Re로 이루어진 군으로부터 선택되는 층 시스템.
  7. 제1항, 제2항, 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 층(13)의 합금(중량％ 기준)이
    Co-(29 내지 31)Ni-(27 내지 29)Cr-(7 내지 9)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si, 특히 Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si; 또는
    Co-(27 내지 29)Ni-(23 내지 25)Cr-(9 내지 11)Al-(0.4 내지 0.8)Y, 특히 Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y인 층 시스템.
  8. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 층(13)(중량％ 기준)은
    Co-(29 내지 31)Ni-(27 내지 29)Cr-(4 내지 5)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si, 특히 Co-30Ni-28Cr-4.5Al-0.6Y-0.7Si; 또는
    Co-(27 내지 29)Ni-(23 내지 25)Cr-(4 내지 5)Al-(0.4-0.8)Y, 특히 Co-28Ni-24Cr-4.5Al-0.6Y인 층 시스템.
  9. 제1항, 제2항, 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 층(13)은
    Co-(29 내지 31)Ni-(16 내지 18)Cr-(7 내지 9)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si, 특히 Co-30Ni-17Cr-8Al-0.6Y-0.7Si; 또는
    Co-(27 내지 29)Ni-(16 내지 18)Cr-(9 내지 11)Al-(0.4 내지 0.8)Y, 특히 Co-28Ni-17Cr-10Al-0.6Y인 층 시스템.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 층(13)은
    Co-(29 내지 31)Ni-(16 내지 18)Cr-(4 내지 5)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si, 특히 Co-30Ni-17Cr-4.5Al-0.6Y-0.7Si; 또는
    Co-(27 내지 29)Ni-(16 내지 18)Cr-(4 내지 5)Al-(0.4 내지 0.8)Y, 특히 Co-28Ni-17Cr-4.5Al-0.6Y인 층 시스템.
  11. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 금속 결합 코트(13)의 MCrAlY 합금(중량％ 기준)이
    Ni-(24 내지 26)Co-(16 내지 18)Cr-(9 내지 11)Al-(0.1 내지 0.5)Y-(1 내지 2)Re, 특히 Ni-25Co-17Cr-10Al-0.3Y-1.5Re; 또는
    Co-(29 내지 31)Ni-(27 내지 29)Cr-(7 내지 9)Al-(0.4 내지 0.8)Y-(0.5 내지 0.9)Si, 특히 Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si; 또는
    Co-(27 내지 29)Ni-(23 내지 25)Cr-(9 내지 11)Al-(0.4 내지 0.8)Y, 특히 Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y; 또는
    Ni-(24 내지 26)Co-(22 내지 24)Cr-(9 내지 11)Al-(0.1 내지 0.4)Y, 특히 Ni-25.2Co-22.8Cr-10.1Al-0.17Y; 또는
    Ni-(19 내지 21)Co-(23 내지 25)Cr-(6 내지 8)Al-(0.3 내지 0.9)Y, 특히 Ni-20Co-24Cr-7Al-0.6Y; 또는
    Co-(34 내지 36)Ni-(19 내지 21)Cr-(10.5 내지 12.5)Al-(0.08 내지 0.4)Y-(0.1 내지 0.5)Si, 특히 Co-35Ni-20Cr-11.5-Al-0.2Y-0.3Si; 또는
    Ni-(11 내지 13)Co-(20 내지 22)Cr-(10 내지 12)Al-(0.2 내지 0.6)Y-(1 내지 2)Re, 특히 Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-1.5Re로 이루어진 군으로부터 선택되지만;
    각각은 제4항 또는 제5항에 따른 알루미늄(Al) 및/또는 크롬(Cr)의 함량 변화를 가지며, 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)인 기재는 차이에서 균형을 이루는 층 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 금속 층(13)은 내부 금속 층(10)보다 얇은, 특히 10％, 더 특히 20％ 얇은 층 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 세라믹 층(19), 및
    외부 세라믹 층(22)을 포함하는 층 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 내부 세라믹 층(19)만이 나노 구조인 층 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 내부 세라믹 층(19)은 외부 세라믹 층(22)보다 얇은, 특히 적어도 10％, 더 특히 적어도 20％ 얇은 층 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 세라믹 층(19)의 두께가 100 μm 이하인 층 시스템.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 세라믹 층(10)의 두께가 적어도 10 μm, 특히 적어도 20 μm인 층 시스템.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 세라믹 층(19)의 공극률이 3 부피％ 내지 14 부피％, 특히 9 부피％ 내지 14 부피％인 층 시스템.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 층(13)의 공극률이 30 부피％ 이하, 특히 15 부피％ 초과 30 부피％ 이하인 층 시스템.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 두 세라믹 층(10, 13)의 재료가 동일하고, 특히 안정화된 지르코니아, 더 특히 이트리아 안정화된 지르코니아인 층 시스템.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 세라믹 층(10)의 재료가 지르코니아를 포함하고, 특히 내부 세라믹 층(10)의 재료에 이트리아-안정화된 지르코니아가 존재하는 층 시스템.
  22. 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 세라믹 층(13)의 재료가 내부 세라믹 층(10)의 재료와 상이하고, 특히 외부 세라믹 층(13)이 파이로클로르 구조를 갖는 층 시스템.
  23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 나노구조 층(10)의 입자 중 적어도 90％의 최대 입자 크기가 500 nm이고, 특히 모든 입자 크기가 500 nm보다 작고, 더 특히 300 nm보다 작은 층 시스템.
  24. 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 층(10)의 입자 크기가 적어도 50 nm이고, 특히 100 nm 이상이고, 더 특히 200 nm 이상인 층 시스템.
  25. 제13항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 세라믹 층(16)이 2개 층(10, 13)으로 구성된 층 시스템.
  26. 제13항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 세라믹 층(13)은 적어도 70％의 입자 크기가 10 μm보다 크고, 특히 적어도 90％가 10 μm보다 큰 층 시스템.
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