具有隔热覆盖层的耐热构件的制作方法

专利名称：：具有隔热覆盖层的耐热构件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及具有隔热覆盖层的燃气轮机用耐热构件，特别是涉及耐热合金基体材料包含以Ni作为主成分的Ni基耐热超合金的具有隔热覆盖层的燃气轮机用的耐热构件。
背景技术：
：燃气轮机以提高效率作为目的，其运转温度正在逐年升高。为了应对这样的高温化，燃气轮机部件的一部分使用高温强度优良的各种Ni基超合金的铸件，另外，以提高作为铸件的高温强度为目的，除了使用普通铸造材料以外，还使用作为定向凝固材料的柱状晶材料、单晶材料(例如，参照专利文献l)。另外，以降低燃气轮机部件的温度为目的，在部件表面施用包含陶资的隔热覆盖层(ThermalBarrierCoating:以下称为TBC)。TBC一般是在耐热合金基体材料上形成耐氧化性优良的MCrAlY合金层和低热传导性优良的氧化锆(ZrOj系陶瓷层(例如，参照专利文献2)。在MCrAlY合金层中，M表示从由Fe、Ni、Co构成的组中选择的至少1种，Cr表示铬、Al表示铝、Y表示钇。另外，由于在以Ni作为主成分的耐热合金(Ni基耐热合金)的铸件材料上施用TBC的燃气轮机部件其高温强度非常优良，所以在燃气轮机部件中，多使用于特别要求高温强度的部件(例如，转动叶片和定子叶片)。虽然受使用条件左右，但是一般通过使用TBC，耐热合金基体材料的温度可以降低50100X:，在Ni基耐热合金的铸造材料上施用TBC是非常有效的。但是，在以过于苛刻的热负荷条件下使用的Ni基耐热合金的铸造材料上施用TBC的燃气轮机部件存在以下2个课题。课题之一是，在高温下的运转中，因由合金形成的结合层(合金结合层)被氧化，在由陶瓷形成的隔热层(陶乾隔热层)和合金结合层的界面上形成的界面氧化物层生长，容易发生陶瓷隔热层的剥离损伤。特别是对于运转温度高的燃气轮机，其界面氧化物层的生长加速，通过起因于与合金结合层的热膨胀差或燃气轮机的启动停止时的急剧的温度变化而作用的热应力，容易发生以生长的界面氧化物层为起点的陶瓷隔热层的剥离。另一课题是，在高温下的运转中，在合金结合层和Ni基耐热合金的铸造材料间因合金组成不同而发生相互扩散，在Ni基耐热合金的铸造材料的表面(与合金结合层连接的面)上生成变质层。由于通常由该相互扩散产生的变质层脆且强度也低，所以可能耐热合金基体材料的机械特性会降低。与普通铸造材料相比，由这样的变质层导致的耐热合金基体材料的机械特性的降低，在柱状晶材料、单晶材料中更为显著。这是由于柱状晶材料和单晶材料通过将合金组成和由定向凝固产生的组织控制组合起来可以使高温强度提高至极限，对于由扩散造成的组成的变化比较敏感。对于这2个课题，分别有各种改善方法的提案。对于前者的课题，例如专利文献3公开了可抑制界面氧化物层生长的合金结合层。另外，对于后者的课题，例如专利文献4公开了通过在单晶的Ni基耐热合金的铸造材料表面上隔着含碳层而覆盖铝层从而减少由耐热合金基体材料和覆盖层间的扩散造成的有害变质层的方法。专利文献1特开平09-272933号公报专利文献2特开昭62-211387号公报专利文献3特开2006-097042号公报专利文献4特开2005-133206号公报
发明内容但是，从同时改善2个课题的观点出发，这些现有的方法不能说是充分的。另外，也可以考虑通过将这些现有的方法组合起来实施而同时改善2个课题的方法，但是实际施工时，因材料的组合问题、工艺方面的限制、成本方面的限制等，将这些现有的方法组合起来实施并不容易。因此，在Ni基耐热合金的真正的铸造材料、特别是柱状晶材料、单晶材料上施用TBC的燃气轮机部件虽然高温强度非常优良，但是长期运转时的耐久性、可靠性方面却不令人十分满意。本发明的目的在于，提供可以同时克服该2个课题、即使长期运转也具有充分的耐久性、可靠性的在Ni基耐热合金上施用TBC的燃气轮机部件。作为本发明的一种实施方式的具有隔热覆盖层的耐热构件是在耐热合金基体材料的表面上隔着由合金形成的结合层设置由陶瓷形成的隔热层的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，耐热合金基体材料包含以Ni作为主成分的耐热合金，结合层包含以Ni作为主成分、含有Cr及Al、可以以0~10重量％的范围含有Si、其余为不可避免的杂质的合金。藉此，抑制了在合金结合层和陶瓷隔热层的界面上生成的界面氧化物的生长，同时使合金结合层的组成不易与Ni基耐热合金基体材料发生相互扩散，从而可以抑制在合金结合层和Ni基耐热合金基体材料的界面上生成的扩散变质层的生长。而且，耐热合金基体材料优选为以Ni作为主成分的耐热合金的单晶材料，以Ni作为主成分的耐热合金的柱状晶材料，以Ni作为主成分的耐热合金的普通铸造材料，特别优选为以Ni作为主成分的耐热合金的单晶材料。另外，以重量比计，以Ni作为主成分的耐热合金优选包含以下成分0.03~0.20%的C，0.004-0.050%的B，0.01~1.50%的Hf,0~0.02。/o的Zr，1,5~16.0%的Cr，0.4-6，0。/。的Mo，212。/o的W，0.1~9.0%的Re，2~12%的Ta，0.3~4.0%的Nb，4，0~6.5%的Al，0-0.4。/。的Ti，0.59.0。/。的Co，其余基本上是Ni。另外，结合层优选包含下述成分的合金以Ni作为主成分，以10~40重量％的范围含有Cr，以5~20重量％的范围含有A1，可以以0.5~2.0重量。/。的范围含有Si，其余是不可避免的杂质。另外，隔热层优选由氧化物系陶资形成，氧化物系陶资优选由部分稳定化氧化锆形成，部分稳定化氧化锆优选由氧化钇部分稳定化氧化锆形成。另外，作为本发明的1种实施方式的具有隔热覆盖层的耐热构件的耐热合金基体材料、结合层和由陶瓷形成的隔热层特别优选以下组合的情况。即，以重量计，耐热合金基体材料是包含以下成分的合金0.03%以上0.20%以下的C，0.004%以上0.050%以下的B，0.01%以上1.50。/。以下的Hf，0%以上0.02%以下的Zr，1.5以上16.0%以下的Cr，0.4%以上6.0%以下的Mo，2。/。以上12。/。以下的W，0,1%以上9.0%以下的Re，2%以上12%以下的Ta，0.3%以上4.0%以下的Nb,4.0%以上6.5%以下的Al,0%以上0，4%以下的Ti，0.5%以上9.0%以下的Co及其余基本上是Ni;结合层包含以下成分的合金以Ni作为主成分，含有Cr及Al，可以以0-10重量。/。的范围含有Si,其余是不可避免的杂质；由陶瓷形成的隔热层由以氧化锆作为主成分的氧化物陶瓷形成。另外，结合层特别优选包含下述成分的合金以Ni作为主成分，以10~40重量％的范围含有Cr，以5~20重量％的范围含有Al，可以以0.5~2.0重量。/。的范围含有Si，其余是不可避免的杂质。藉此，本发明就可以提供即使长期运转也具有充分的耐久性、可靠性的在Ni基耐热合金上施用TBC的燃气轮机部件。而且，与现有的在由MCrAlY合金形成的合金结合层上形成陶瓷隔热层的具有隔热覆盖层的耐热构件相比，本发明的具有隔热覆盖层的耐热构件在燃气轮机的使用环境下其耐久性、可靠性优良，可以实现燃气轮机运转温度的高温化、高效率化。图l是根据本发明的实施例的耐热构件的断面模式图。图2是现有的施用TBC的构件氧化后的损伤断面模式图。图3是本实施方式的施用TBC的耐热构件氧化后的断面模式图。图4是根据本实施方式的设有TBC的气轮机转动叶片的立体图。图5是实机模拟加热试验装置的模式图。符号说明1基体材料2结合层3隔热层4MCrAlY合金结合层11界面氧化物层12界面变质层21第l层22第2层61叶片部62平台部63体部64密封凸片65容屑槽66燕尾槽71叶片部72端壁部81燃烧喷嘴82燃烧筒83试验叶片84叶片保持台85排热管86燃烧火焰具体实施例方式本发明人对于Ni基耐热合金基体材料和MCrAlY合金层间的相互扩散进行了研究。用MCrAlY合金和Ni基耐热合金制作扩散对、调查在高温下相互扩散的结果发现，在MCrAlY合金层中含有Co时，Ni基耐热合金基体材料上生成的变质层生长得厚。根据该见解和通过使用不含有比A1更容易氧化的元素的合金结合层以抑制界面氧化物层的生长的见解，实现了本发明。如图1所示，本发明的耐热构件在Ni基耐热合金基体材料1的表面上隔着合金结合层2形成陶资隔热层3，该合金结合层2包含以Ni作为主成分、含有Cr及Al、可以以0~10重量％的范围含有Si、其余为不可避免的杂质的合金。如图2所示，根据现有技术的具有TBC的耐热构件由于在高温下的长时间使用，在MCrAlY合金结合层4和陶瓷隔热层3的界面上界面氧化物层11生长，在MCrAlY合金结合层4和Ni基耐热合金基体材料1的界面上由相互扩散产生的界面变质层12生长。界面氧化物层ll生长、厚度增加时，因由金属成分氧化时的体积膨胀造成的应变的积蓄、从金属向氧化物的热'机械的物性值的变化等，在陶瓷隔热层3内产生新的热应力，陶瓷隔热层3容易发生损伤。另外，因厚度增加，界面氧化物层11也容易发生层内破坏。另夕卜，随着界面氧化物层11的生长，MCrAlY合金结合层4的Al因氧化而失去，最终，Cr、Ni以及Co也发生氧化。Cr、Ni、Co与Al相比氧化时的体积膨胀大，另外形成比较多孔质的氧化物。成为这样的状态时，界面氧化物层11容易发生层内破坏，结果导致陶瓷隔热层3的剥离损伤13。另外，由于在Ni基耐热合金基体材料1的表面上由与MCrAlY合金结合层4的相互扩散生成的界面变质层12—般脆、强度也低，所以可能Ni基耐热合金基体材料1的机械特性、特别是疲劳强度降低，界面变质层12的厚度增加时，在Ni基耐热合金基体材料1上容易发生疲劳裂紋14。与此相反，如图3所示，根据本发明的具有TBC的耐热构件与图2相比较，由于抑制了由合金结合层2和Ni基耐热合金基体材料1的相互扩散生成的界面变质层12的生长，所以可以实现作为具有TBC的耐热构件的高耐久性、高可靠性。在本发明中，作为Ni基耐热合金基体材料1最优选单晶材料。这是由于单晶材料高温强度最优良的反面，在使用TBC时，因与合金结合层2的相互扩散生成的界面变质层12的影响所导致的Ni基耐热合金基体材料1的机械特性的降低比其它的真正的铸造材料大。尽管与单晶材料相比较效果小，但是也可以使用柱状晶材料、普通铸造材料作为Ni基耐热合金基体材料1。用于结合层的合金优选基本上以Ni作为主成分、含有Cr及Al,另外，可以以0-10重量(wt)%的范围、优选以0.5~2.0重量％的范围含有Si。优选含有50~75重量％的Ni，含有5~40重量％、优选10~40重量％的Cr，含有1~30重量％、优选5~20重量°/。的Al。对于形成结合层的合金，Ni是形成结合层的基本成分，使用与基体材料的Ni基耐热合金相同的合金系，从调整热膨胀率等和降低与基体材料的成分浓度的梯度、谋求抑制相互扩散的目的出发，优选含有50~75重量％。比50重量％少时，难以形成富有延展性的结合层，而且与基体材料的浓度梯度大，容易生成由相互扩散形成的界面变质层。比75重量％多时，由于Cr及Al的含量变少，所以耐蚀性、耐氧化性降低。Cr及Al是担负耐蚀性、耐氧化性的保护性氧化物覆膜的形成元素，Cr主要赋予耐蚀性，Al主要赋予耐氧化性。Cr量低于5重量。/。、Al量低于l重量。/。时，对于提高耐蚀性、耐氧化性的效果小。Cr量超过40重量。/。、Al量超过20重量。/。时，覆膜容易脆化。另外，Si具有固定结合层中的杂质的效果、提高基体材料和结合层的密合性及保护性氧化物覆膜的密合性的效果，可以以0~10重量%的范围含有。比10重量％多时，因覆膜脆化或生成有害相而不佳。结合层最优选用减压等离子喷镀法形成，但是也可以使用HVOF喷镀法或HVAF喷镀法等高速气体喷镀法。喷镀时在合金粉末的制造过程中有可能混入金属或陶瓷制的容器坩锅喷射用喷嘴等的材料。另外，在实施喷镀时有可能混入金属制的电极喷嘴等的材料。用于陶瓷隔热层3的陶瓷优选是以氧化锆作为主成分的陶资、即优选是Zr02系陶瓷，特别优选是含有从Y203、MgO、CaO、Ce02、Sc203、Er203、Gd203、Yb203、A1203、Si02、La203选择的至少一种的部分稳定化氧化锆。最优选是氧化钇部分稳定化氧化锆。作为用于提高TBC的耐久性的方法已知有在大气中用等离子喷镀法使陶瓷隔热层3多孔质化而抑制陶瓷隔热层3的龟裂传播的方法、在陶瓷隔热层3中生成纵向的裂紋而緩和热应力的方法、使用电子束物理蒸发法使陶瓷隔热层3柱状组织化由柱状组织间的分离来緩和热应力的方法等。在本实施方式中，对于陶资隔热层3可以实施这些处理。(实施例1)作为试验片基体材料使用直径25mm、厚度5mm的圆板形状的Ni基耐热合金(以重量计，C:0.03%以上0.20%以下，B:0.004%以上O.050%以下，Hf:0.01%以上1.50%以下，Zr:0%以上0.02%以下，Cr:1.5%以上16.0%以下，Mo:0.4%以上6.0%以下，W:2%以上12%以下，Re:0.1°/0以上9.0°/0以下，Ta:2°/0以上12%以下，Nb:0.30/0以上4.0%以下，Al:4.0%以上6.5%以下，Ti:0%以上低于0.4%，Co:0.5%以上9.0。/。以下及其余基本上是Ni;具体地说，以重量计，C:0.11%,B:0.025%，Hf:0.75%,Zr:0.01%，Cr:7.5%，Mo:2.8%,W:6%，Re:4.5%,Ta:6.5%，Nb:2.1%，Al:5.2%，Ti:0.2%，Co:4.5%及其余基本上是Ni)的单晶材料，在其表面上使用NiCrAl合金(Ni-22wt%Cr-10wt%Al)粉末在减压气氛中由等离子喷镀形成结合层，作为扩散热处理实施在真空中的11""C、4h的热处理。结合层的厚度约为100pm。然后，在设有结合层的基体材料上使用氧化钇部分稳定化氧化锆(Zr02-8wt%Y203)粉末在大气中以等离子喷镀设置厚度约200jam的陶瓷隔热层。为了评价对在MCrAlY合金层和陶瓷隔热层的界面上生成的界面氧化物及在MCrAlY合金层和Ni基耐热合金基体材料的界面上因相互扩散生成的界面变质层的生长的抑制效果，对制作的试验片实施950匸下lOOOh的大气中的氧化试验。其结果示于表l的No.1。另外，为了比较还制作了结合层的材料是CoNiCrAlY合金(Co-32wt%Ni-21wt%Cr-8wt%Al-0.5wt%Y)的试验片，作为No.2示于表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如表l表明的那样可以看出，与比较例No.2试验片相比，本实施方式的No，l试验片的氧化试验后的界面氧化物层和界面变质层只以一半以下的厚度生长，具有优良的界面氧化物层和界面变质层的生长抑制效果。(实施例2)与实施例1使用相同的试验片基体材料，在其表面上使用本实施方式的NiCrAl合金(Ni-22wt°/。Cr-10wt%Al)粉末和NiCrAlSi合金(Ni-22wt%Cr-10wt%Al-lwt%Si)粉末，在减压气氛中由等离子喷镀形成结合层，作为扩散热处理实施在真空中的1121X:、4h的热处理。结合层的厚度约为lOOiam。然后，在设有结合层的基体材料上使用以下4种方法，都以约200jam的厚度形成氧化钇部分稳定化氧化锆(Zr02-8wt%Y203)的隔热层。第l种方法在大气中用等离子喷镀法形成气孔率约10%的隔热层。第2种方法在大气中用等离子喷镀法形成气孔率约20%的多孔质隔热层。第3种方法在大气中用等离子喷镀法形成具有纵向裂紋的隔热层。第4种方法用电子束物理蒸发法形成具有柱状组织的隔热层。对于这些试验片实施重复在大气中IIOOTC的温度下保持10小时后冷却至2001C的工序的热循环试验，评价TBC的耐久性。直至使试验片的陶瓷层被剥离为止的重复次数示于表2。发生剥离的认定条件设定为陶资层的剥离面积达整体的20%以上的时间点，求出直至此时的重复次数。另外，对于作为比较例、其结合层的材料是CoNiCrAlY合金(Co一32wt%Ni-21wt%Cr-8wt%Al—0.5wt%Y)的试验片也示于表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如由表2表明的那样可以看出，陶资隔热层的形成方法相同时，与比较例相比，本实施方式的TBC的耐热循环性优良，具有因抑制界面氧化物层生长的效果而产生的改善耐久性的效果。另外，在陶瓷隔热层形成方法不同下进行比较时，可以看出，第3种方法和第4种方法的耐热循环性基本同等地优良，然后是第2种方法、第l种方法的顺序。如表2所示，各试验片的剥离位置为，第1种方法和第2种方法是在陶瓷隔热层内，第3种方法和第4种方法是在界面氧化物层附近。这是由于，在由第3种方法或第4种方法形成的陶瓷隔热层中，通过由纵向裂紋(第3种方法)和柱状组织(第4种方法)产生的应力緩和，在陶瓷隔热层内不易发生破坏，陶瓷隔热层的剥离发生在界面氧化物层附近。从而可以1〖人为，在由第3种方法和第4种方法形成的陶瓷隔热层中，抑制界面氧化物层生长的效果体现更明显。另外，如比较剥离时的基体材料的界面变质层的厚度，本实施方式的一方比比较例更能抑制界面变质层的生长(例如，比较以相同次数剥离的No.6和No.12)。(实施例3)制作本实施方式的设有TBC的燃气轮机的转动叶片。图4示出了表示燃气轮机的转动叶片的整体结构的立体图。图4中，该燃气轮机的转动叶片是Ni基耐热合金(与实施例1中所示的Ni基耐热合金的组成相同)的单晶材料，例如，作为具备3级转动叶片的燃气轮机旋转部分的初级转动叶片使用，具有叶片部61、平台部62、体部63、密封凸片64、容屑槽65，借助于燕尾槽66安装在圆盘上。另外，该燃气轮机的转动叶片的叶片部61的长度是100mm，平台部42以下的长度是120mm，燃气轮机转动叶片为了从内部可以冷却而通入致冷剂、特别是为了使空气或水蒸汽通过而设有从燕尾槽66通往叶片部61的冷却孔(未图示)。1另外，该燃气轮机转动叶片在初级最优良，但是也可以设为2级以后的后级的燃气轮机转动叶片。而且，在该燃气轮机转动叶片中的暴露在燃烧气体中的叶片部61及平台部62上形成本实施方式的TBC。其成膜方法与实施例2大体相同，在燃气轮机转动叶片的表面上使用NiCrAlSi合金(Ni-22wt%Cr-10wt%Al-lwt%Si)粉末，在减压气氛中由等离子喷镀形成厚度约200jum的结合层，在其上在大气中用等离子喷镀设置具有纵向裂紋组织的氧化钇部分稳定化氧化锆(Zr02-8wt%Y203)的厚度约300pm的陶乾隔热层。为了模拟长时间使用后的氧化状态，对于这样制作的气轮机转动叶片实施大气中1000C、1000h的氧化处理后，用图5所示的实机模拟加热试验装置实施热负荷试验。该试验装置将燃烧喷嘴81产生的高温高压的燃烧火焰86导入燃烧筒82中，使设置在叶片保持台84上的试验叶片83加热，从排热管道85排出，试验叶片83的内部用冷却空气流冷却，可进行模拟实机热负荷的试验。试验条件是，燃烧气体温度最大为1500X:，冷却空气温度为170匸，压力为8个大气压。在预先在试验叶片83的前缘部埋入热电偶的度，求出的热通量的结i是最:3.0MW/m2。'A为了比较，还制作了结合层是CoNiCrAlY合金(Co-32wt%Ni-21wt%Cr-8wt%Al-0.5wt%Y)的气轮机转动叶片。燃烧气体温度是IOOOX:的场合(热流束0.9MW/m2)，在重复10次启动、稳定保持、停止的循环条件下，本实施方式的气轮机转动叶片和比较例的气轮机转动叶片都看不到TBC损伤。但是，燃烧气体温度是1300X:的场合(热流束1.5MW/m2)，在重复10次循环的条件下，在比较例的气轮机转动叶片的叶片前缘及叶片背侧的一部分看到陶资隔热层的剥离损伤。而本实施方式的气轮机转动叶片是健全的。进而，燃烧气体温度是1500T的场合(热流束3.0MW/m2)，即使在重复10次的循环条件下，本实施方式的燃气气轮机转动叶片也是健全的。而比较例的气轮机转动叶片，与1300x:的加热相比较，其叶片前缘及叶片背侧的损伤范围扩大，进而叶片中部的一部分也看到剥离损伤。由以上的结果可以看出，本实施方式的设有TBC的气轮机转动叶片比比较例的气轮机转动叶片的耐久性优良。工业实用性本发明的具有陶瓷隔热层的耐热构件在高温下耐久性优良。因此可以作为燃气轮机转动叶片、定子叶片及燃烧器等的隔热覆盖层使用。另外，不仅对于燃气轮机，即使是对于飞机发动机也可以作为耐蚀覆盖层使用。权利要求1.一种具有隔热覆盖层的耐热构件，是在耐热合金基体材料的表面上隔着由合金形成的结合层设置由陶瓷形成的隔热层的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述耐热合金基体材料包含以Ni作为主成分的耐热合金，上述结合层包含以下成分的合金以Ni作为主成分、含有Cr及Al、可以以0～10重量％的范围含有Si、其余为不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述耐热合金基体材料是以Ni作为主成分的耐热合金的单晶材料。3.根据权利要求l所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述耐热合金基体材料是以Ni作为主成分的耐热合金的柱状晶材料。4.根据权利要求l所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述耐热合金基体材料是以Ni作为主成分的耐热合金的普通铸造材料。5.根据权利要求1~4的任一项所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，以重量比计，上述以Ni作为主成分的耐热合金包含以下成分0.03~0.20%的C，0.004~0.050%的B，0.01~1.50%的Hf,0~0.02。/。的Zr，1.5~16.0%的Cr，0.4~6.0。/。的Mo，2~12。/。的W,0.1~9.0y。的Re，212。/。的Ta，0.3-4.0。/。的Nb，4.0~6.5。/。的A1，00.4。/。的Ti，0.59.0。/。的Co，其余基本上为Ni。6.根据权利要求1所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述结合层包含下述成分的合金以Ni作为主成分，以10~40重量Q/。的范围含有Cr，以5~20重量％的范围含有Al，可以以0.5~2.0重量。/。的范围含有Si，其余为不可避免的杂质。7.根据权利要求l所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述隔热层由氧化物系陶瓷形成。8.根据权利要求7所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述氧化物系陶瓷由部分稳定化氧化锆形成。9.根据权利要求8所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述部分稳定化氧化锆由氧化钇部分稳定化氧化锆形成。10.—种具有隔热覆盖层的耐热构件，是在耐热合金基体材料的表面上隔着由合金形成的结合层设置由陶瓷形成的隔热层的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，以重量计，上述耐热合金基体材料是包含以下成分的合金0.03%以上0.20%以下的C，0.004%以上0.050%以下的B，0.01%以上1.50。/。以下的Hf，0%以上0.02%以下的Zr，1.5以上16.0%以下的Cr，0.4%以上6.0%以下的Mo，2。/。以上12。/o以下的W,0.1%以上9.0%以下的Re，2%以上12%以下的Ta，0.3%以上4.0%以下的Nb，4.0%以上6.5%以下的Al，0%以上0.4%以下的Ti，0.5%以上9.0%以下的Co及其余基本上是Ni;上述结合层包含以下成分的合金以Ni作为主成分、含有Cr及Al、可以以0~10重量％的范围含有Si、其余为不可避免的杂质；由上述陶瓷形成的隔热层包含以氧化锆作为主成分的氧化物陶瓷。11.根据权利要求IO所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述耐热合金基体材料是单晶材料或者柱状晶材料。12.根据权利要求IO所述的具有隔热覆盖层的耐热构件，其特征在于，上述结合层包含下述成分的合金以Ni作为主成分，以10~40重量％的范围含有Cr，以5~20重量％的范围含有Al，可以以0.5~2.0重量％的范围含有Si，其余为不可避免的杂质。全文摘要本发明提供可以用于运转温度非常高的燃气轮机或飞机发动机等的耐热构件的耐久性、可靠性优良的具有隔热覆盖层的耐热构件。在以Ni作为主成分的耐热合金基体材料的表面上，隔着基本上以Ni作为主成分、含有Cr及Al的合金的结合层设置由陶瓷形成的隔热层，结合层的合金中可以以0～10重量％的范围含有Si。藉此，在长期的运转中，不易发生隔热陶瓷层的剥离损伤，同时基体材料的机械特性的降低也少。文档编号B32B15/04GK101289018SQ200810093公开日2008年10月22日申请日期2008年4月18日优先权日2007年4月18日发明者儿岛庆享,市川国弘,有川秀行,目幡辉申请人:株式会社日立制作所