JPH0893402A - マクロクラック構造を有するジルコニア基材先端を備えたブレード及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の垂直クラックを有するジルコニウ
ム基材酸化物の層が被覆された先端部を有し、且つ裸鍛
造超合金のようなシール材料に接触したときに良好な摩
擦許容度を有するガスタービンエンジン用ブレードを提
供する。 【解決手段】 ブレードの少なくとも先端部を、被覆層
の平面に対して実質上垂直の方向に少なくとも４ミルか
ら被覆層の厚さまで延在する複数のマクロクラックを有
し、且つブレード先端の表面に対して平行の線で且つそ
の表面に対して垂直の平面で測定して線ｃｍ当たり５〜
１００個の垂直マクロクラックを有するジルコニウム基
材酸化物の層で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン用の
タービン及び圧縮機ブレードの如きブレードに関する。
特に、本発明は、ブレードの先端がジルコニウム基材酸
化物被覆で被覆され、かかる被覆が被覆を通して少なく
とも４ミル伸びる複数のマクロクラックを有し、そして
ブレード先端の表面に平行な線で且つブレード先端の表
面に垂直な平面で測定して線ｃｍ当たり５〜９０個の垂
直クラックを有することからなるブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】現代のガスタービンエンジンは、航空機
の推進のための推力を発生させるために一緒に機能する
３つの主要部又は部材から構成される。圧縮機部では、
流入する空気が圧縮され、かくして回転ブレード及び固
定翼の多数の段階によって加熱される。圧縮機の初期段
階ではブレードは一般にはチタン合金から作られ、そし
て温度がより高いところの後の段階ではブレードは一般
には鉄又はニッケル基合金より作られる。圧縮された空
気は圧縮の最後の段階では１２００〜１４００°Ｆに加
熱されることができ、ここでそれは燃料が注入されて燃
焼されるところの燃焼器に送られる。燃焼器を出る熱い
ガスは約２４００°Ｆになる場合があるが、これらはタ
ービン部の最初の段階の翼及びブレードに向けられる。
回転ブレード及び固定翼の多数の段階から構成されるタ
ービン部では、実際の仕事は、初期の圧縮機部を駆動さ
せるために連結されたタービンを回転させる熱い圧縮空
気から引き出される。エンジン推力の有意の部分は、エ
ンジンの前部にある大型ファン部（これは周囲空気を取
り入れてそれを高速度で後方に強制送りする）から生じ
る。また、ファンはタービン部によっても駆動される。

【０００３】圧縮機では、低圧圧縮機部の初期段階部
は、高速度で回転するチタン合金ブレードより構成され
る。これらのブレードは、それらの先端が固定シールリ
ングに密接するように設計される。密接したギャップの
目的は、ガスの漏れを最小限にし且つ空気圧が段階から
段階へと増大するのを可能にすることである。狭い先端
対シールのギャップは、より高いエンジン効率及びより
大きい出力をもたらす。もしもギャップが狭過ぎると、
先端とシールとの間で摩擦が生じる可能性がある。これ
は、例えば、エンジンが始動したときに又はもしもパイ
ロットがより多くの動力のために絞りを促進する場合に
起こり得る。これらの場合には、ブレードはその周囲の
ケーシングよりも速く熱くなり、そして熱膨張によって
より長くなり、かくしてシールリングを摩擦する可能性
がある。摩擦を引き起こす他の機構も存在するようであ
る。チタン合金ブレードがシールをこすると、摩擦は極
めて高くなり、そしてブレード先端は、熱いチタンが実
際に燃焼又は酸化して更に多くの熱を放出し得るような
温度に急速に熱くなる可能性がある。これらの事態は本
質的にはチタンの火災であり、そしてもしも阻止しない
とエンジンに損傷を及ぼす場合がある。従って、これら
のチタンブレードの先端には、摩擦が生じた場合に裸の
チタンをシール材料から分離させるための被覆が適用さ
れる。

【０００４】タービンにおいては、高圧タービン部の初
期段階部は、一般には、高速度で回転するニッケル基超
合金ブレードから構成される。また、これらのブレード
は、それらの先端が固定シールリングに密接するように
設計される。密接したギャップの目的は、ガスの漏れを
最小限にし且つ空気圧がタービンブレードに対して仕事
をするのを可能にし、しかしてそれらを回転させること
である。狭い先端対シールのギャップは、より高いエン
ジン効率及びより大きい出力をもたらす。もしもギャッ
プが狭過ぎると、先端とシールとの間で摩擦が生じる可
能性がある。先に記載したように、これは、例えば、エ
ンジンが始動したときに又はもしもパイロットがより多
くの動力のために絞りを促進する場合に起こり得る。こ
れらの場合には、ブレードはその周囲のケーシングより
も速く熱くなり、そして熱膨張によってより長くなり、
かくしてシールリングを摩擦する可能性がある。摩擦を
引き起こす他の機構も存在するようである。典型的に
は、裸の超合金ブレード先端が裸の鍛造超合金シールを
摩擦すると、ブレード先端はすり減らされる。改良され
た設計では、シールは鍛造シール材料よりも摩擦許容性
の材料で被覆されそしてシールは摩耗のより有意の部分
を吸収し、従ってブレード先端は磨り減りが少なくな
る。しかしながら、この事態はなお理想的ではなく、先
端の摩耗をより一層減少させるブレード先端用の被覆が
望まれている。

【０００５】より高い作働効率を求めてエンジン温度が
上昇されと、金属シール被覆は酸化を受けるので、いく
らかの製造業者はセラミックシール被覆に頼っている。
かくして、耐摩耗性のブレード先端被覆に対する需要が
一層増加している。先端処理の更なる進歩では、立方晶
系窒化硼素（ＣＢＮ）をニッケル又はニッケル合金マト
リックス中に埋め込んだ複合層が先端上に置かれてい
る。これは、摩擦箇所において先端被覆が切断又は研削
されてシール材料中に入るのを可能にする。しかしなが
ら、この複合被覆はチタンブレード先端のようなブレー
ド先端に適用するのが困難であり、しかも高価である。

【０００６】米国特許第５０５９０９５号は、アルミナ
−ジルコニアセラミックで被覆したタービン回転ブレー
ド先端を開示している。具体的に言えば、このセラミッ
ク層は、酸化アルミニウムと酸化ジルコニウム又は少な
くとも部分的に安定化された酸化ジルコニウムとの組み
合わせよりなる。米国特許第５０７３４３３号は、イッ
トリアによって部分的に安定化されたジルコニアを含む
熱バリヤー被覆であって、被覆の熱疲労を改善させるた
めに被覆全体に垂直マクロクラックが実質上均一に分散
された熱バリヤー被覆を開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
タービンエンジン用のブレードであって、複数の垂直ク
ラックを有するジルコニウム基材酸化物の層が被覆され
た先端部を有し、且つ裸鍛造超合金のようなシール材料
に接触したときに良好な摩擦許容度を有するガスタービ
ンエンジン用ブレードを提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は、タービンエンジンブ
レードの先端部分用の安定化されたジルコニア被覆であ
って、その表面に複数のマクロクラックを有する安定化
されたジルコニア被覆を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、ジルコニアよりも研
摩性の粒子が埋め込まれ且つ全体にわたって複数のクラ
ックを有するジルコニウム基材酸化物被覆を備えた先端
を有するタービン又は圧縮機ブレードを提供することで
ある。

【００１０】本発明の他の目的は、良好な摩擦許容度特
性を有するタービン又は圧縮機ブレード先端用被覆の形
成法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明は、回転ハブのようなハブに取り付けるように適
応された内端及び該内端とは反対側に位置されたブレー
ド先端を有するガスタービンエンジン用ブレードであっ
て、その少なくとも先端が、被覆層の平面に対して実質
上垂直方向に４ミル好ましくは８ミルから被覆層の厚さ
まで延在する複数のマクロクラックを有し、且つブレー
ド先端の表面に対して平行な線で且つその表面に対して
垂直の面で測定して線ｃｍ当たり５〜１００個好ましく
は８〜５０個そして最も好ましくは１６〜３２個の垂直
マクロクラックを有するジルコニウム基材酸化物の層で
被覆されていることからなるガスタービンエンジン用ブ
レードに関する。垂直クラックの少なくとも５０％好ま
しくは７０％の長さは、それらが付着粉末の少なくとも
５０個のスプラットを通るように少なくとも４ミルにわ
たるべきである。好ましくは、被覆は、先端を覆ってそ
してエアフォイルの少なくとも一部分まで延在すべきで
ある。ブレードのエアフォイル部は、エンジンの運転モ
ードの間にその領域に対して垂直の流体例えばガスによ
って接触されるその部分である。

【００１２】好ましくは、被覆の密度は、理論密度の少
なくとも約８８％であるべきであり又は約１２容量％以
下の多孔度そしてより好ましくは約１０容量％以下の多
孔度を有するべきである。出発ジルコニア粉末は、好ま
しくは、１２０タイラーメッシュ又はそれよりも小さい
寸法にされるべきである。ジルコニアよりも研摩性の第
二成分を含むときには、好ましくはその第二成分は被覆
厚の９５％までの任意の寸法において少なくとも２ミル
の寸法にされるべきである。少なくとも２種の粉末が使
用されるところのこの具体例では、細かいジルコニア粉
末をより大きい研摩性粒子の表面に付着させるのが好ま
しい。好適な研摩性粒子は、全粉末組成物の１０〜４０
重量％そして好ましくは全粉末組成物の２０〜３０重量
％の量で全粉末組成物に添加されるアルミナ、クロミア
又はそれらの合金である。

【００１３】ジルコニアは、イットリア、酸化カルシウ
ム、酸化セリウム及び酸化マグネシウムよりなる群から
選択される少なくとも１種の安定化用酸化物によって部
分的に安定化されることができる。好ましい安定化剤は
イットリアであり、そしてそれは好ましくは６．５〜９
％の量で存在させることができる。この安定化用酸化物
は、高められた温度で純ジルコニアで起こり得るすべて
の層転移を最小限にする又は防止するようにジルコニア
を部分的又は全体的に安定化させるのに使用されること
ができる。

【００１４】被覆の厚さは、被覆しようとするブレード
及びブレードが使用されるところの環境に応じて５０〜
１０００ミクロン好ましくは２５０〜７５０ミクロンに
するのが好ましい。平らな先端表面及び極めて鋭いエッ
ジを有する試料ブレードが入手された。ブレードのいく
つかは受け取る直前に被覆された。行われた予備試験の
１つは、局部高応力プローブ試験によってブレードに対
する被覆の接着力を単に試験することであった。鋭敏な
エッジを持つブレード先端上の被覆は破損しやすいこと
が判明した。このとき、かかるプローブ試験において被
覆の剪断強度を本質上向上させた方法が開発され、そし
てそれは、高剪断負荷が起こるような実際のエンジン摩
擦作用においても同等に有益であることが予測される。
この方法は、ブレード先端のエッジに対して全被覆厚の
約１／４から約３／４そして好ましくは約１／２まで丸
みをつけることであった。好ましくは、その比率は少な
くとも１０ミルにすべきである。例えば、もしも２０ミ
ルの被覆厚が望まれたならば、１０ミルのエッジ丸みが
被覆をして先端の周囲に巻きつかせて向上した剪断強度
を達成したが、しかし多過ぎて先端の形状寸法を顕著に
変化させる程ではなかった。もしも同じ１／４〜３／４
の被覆厚のガイドラインを使用して先端のエッジの周囲
を面取りすると、同じ剪断強度の向上が得られることが
予測される。向上した結合を得るためにブレードエッジ
を丸みつけ又は面取りする方法の他に、ブレード先端
は、最大結合強度を得るには被覆直前に粗面化されるべ
きであることが分かった。好ましくは１５０μインチの
最小粗面度Ｒａ、より好ましくは２００μインチの最小
粗面度Ｒａが結合強度を向上させよう。粗面化の方法
は、加圧した空気流れ中で６０若しくは４６メッシュの
角のあるアルミナを使用するか、又は高圧純水噴射を使
用するような研磨剤によるグリットブラストであってよ
い。金属表面を切削又は機械加工するには、標準研磨剤
高圧水噴射（これは、典型的には、５０，０００ｐｓｉ
の圧力で動作する水噴射中で微細なガーネット研磨性粒
子を使用する）を使用することができる。ガーネット研
磨剤を除きそして純水で噴流を発生させて金属基体の表
面を被覆前に粗面化することができることが分かった。
通常の予測に反して、この高圧純水噴流は金属表面を侵
食し、かくしてその後の被覆に理想的に適合する新しい
表面を生成させる。というのは、それは極めて微細な尺
度で粗面化され、そしてグリットブラストのような通常
の表面粗面化操作からの研磨剤粗粒子（グリット）混在
物のような表面汚染物を全く含まないからである。噴射
水の圧力及びノズルの移動速度は、深過ぎる侵食を回避
するように注意深く制御されなければならない。

【００１５】本明細書において、用語「スプラット」
は、基体の表面に衝突してそこで広がって厚い血小板の
ようなものを形成する単一の溶融された粉末粒子を意味
する。一般には、これらの血小板のようなものは、直径
が５〜１００ミクロンで厚さが１〜５ミクロンそしてよ
り一般的には約２ミクロンである。

【００１６】本明細書において、用語「垂直クラック」
は、基体の表面に接触するように伸びた場合に基体の表
面に対して直角の接触点から伸びた線に関して３０度〜
０度の角度を形成するような被覆中のクラックを意味す
る。好ましくは、垂直クラックは１０度〜０度の角度を
形成する。もしも存在するならば、水平マクロクラック
は、好ましくは、１個よりも多くの垂直クラックと接触
するように伸びるべきではない。というのは、そうする
と、被覆が弱められそして被覆が割れる可能性があるか
らである。垂直マクロクラックの長さ寸法及び水平マク
ロクラックの長さ寸法は、クラックの一端からクラック
の他端までの直線距離である。

【００１７】被覆の多孔度は、好ましくは２〜１０％の
間そして最も好ましくは約８％にすべきである。垂直マ
クロクラックは、基体の表面上に被覆用の粉末を別々の
単層としてプラズマ溶射し、しかして各単層の厚みが付
着粉末の少なくとも２つの重なったスプラット（約０．
１６ミル）そして好ましくは付着粉末の約３〜５つの重
なったスプラット（それぞれ、約０．２４ミル〜０．４
０ミル）を含有するようにすることによって被覆中に形
成されることができる。理論によって拘束されることを
望まないけれども、粉末の２つ以上の重なったスプラッ
トの付着は、第二及びその次のスプラットがその直前の
スプラットよりも高い温度で付着されることをもたらす
ものと考えられる。このことは、相対的に冷たい方の基
体に粉末の第一スプラットが付着され、これに対して第
二及びその次のスプラットが漸進的に熱いその直前のス
プラットに付着されるという事実によるものである。か
くして、２つ以上のスプラットの全体付着は、先端表面
の温度がより高くなるという温度勾配をもたらす。単層
付着物の冷却及び固化時に、第二及びその次のスプラッ
トは、その直前のスプラットよりも多く収縮しそして付
着相全体にわたって垂直クラックを形成する。基体上に
追加的な単層が重ねられて各単層は垂直クラックを形成
するが、これらのクラックはその直前の単層にある先に
形成されたマクロクラックと整列する傾向を有する。こ
れは、被覆の厚さを実質上貫通して伸びるいくらかのマ
クロクラックを効率的に生じる。垂直マクロクラックの
幅、即ち、垂直マクロクラックを定める対面間の距離
は、一般には約１ミルよりも小さくそして好ましくは１
／２ミル未満である。

【００１８】もしも被覆の多孔度が１０容量％よりも高
いと、単層中のスプラットの収縮によって引き起こされ
る応力は、被覆のかような高い多孔度によって吸収又は
補償され得ることが分かった。これは、被覆全体にわた
ったマクロクラックの形成を本発明に従って必要時に効
果的に防止する。本発明によって要求されるような被覆
全体にわたる垂直クラックの実質上均一な分布は、被覆
構造の弾性率を低下させ、これによって局部応力を低下
させる。

【００１９】垂直マクロクラックの密度は、基体の表面
に対して平行の線に沿って被覆の横断面で測定して線ｃ
ｍ当たり垂直マクロクラック好ましくは１０個以上そし
て最も好ましくは２０個以上にすべきである。これは、
良好な熱的及び機械的特性を提供するのに十分な垂直マ
クロクラックが被覆中に存在することを保証する。この
被覆中に必要な垂直マクロクラックを得るためには、プ
ラズマ装置は、被覆を付着させる期間にわたっ高い効率
を有し且つ安定であるべきである。吹付トーチは基体か
ら一定の距離に位置されるべきであり、そしてトーチと
基体との間の相対的速度は、トーチの１回の引きによっ
て即座に形成される単層が粉末の付着スプラットの重な
り（ここで、第二及びその次の付着スプラットは先に記
載の理由のためにその直前の付着スプラットよりも熱
い）を生成するのに十分であることを保証するように制
御されるべきである。被覆の全厚は、最終用途に応じて
変動することができる。ブレード先端の被覆厚は、５０
〜１０００ミクロンの間を変動することができる。好ま
しい粉末組成物はイットリアによって部分的に安定化さ
れたジルコニアであって、６．５〜９重量％のイットリ
アと残部のジルコニアからなり、そして最も好ましくは
約７〜８重量％のイットリアと残部が実質上ジルコニア
からなるものである。また、本発明の被覆は、ガスター
ビンエンジンの金属結合被覆を持つ超合金ブレードのト
ップコートしても理想的に適合する。好ましい金属結合
被覆は、クロム、アルミニウム及びイットリウムよりな
る群から選択される少なくとも１種の元素と、ニッケ
ル、コバルト及び鉄よりなる群から選択される少なくと
も１種の金属とを含有する合金を含む。この結合被覆
は、通常のプラズマ溶射技術又は他の慣用技術を使用し
て付着させることができる。基体は、チタン、チタン合
金、ニッケル基合金、コバルト基合金又は鉄基合金のよ
うな任意の適当な物質であってよい。

【００２０】また、本発明の被覆は、ガスタービンエン
ジンの結合被覆を持つチタン合金ブレードのトップコー
トとしても理想的に適合する。好ましい金属結合被覆
は、ブレードの合金に整合するように選択されたチタン
又はチタン合金からなる。この被覆は、シールドプラズ
マ溶射技術又は他のHVOF技術を使用して付着させること
ができる。好ましい非金属結合被覆は、酸化アルミニウ
ム又はアルミナとチタニア若しくはクロミアとの合金か
らなる。この被覆は、デトネーションガン、通常のプラ
ズマ溶射技術又は他の慣用技術を使用して付着させるこ
とができる。基体は、チタン又はチタン合金のような任
意の適当な物質であってよい。また、本発明の被覆は、
チタン合金基体に、特にチタン合金圧縮機ブレード先端
に結合被覆を使用せずに付着させることができる。

【００２１】また、本発明は、ブレードの先端に被覆を
形成する方法において、（ａ）ジルコニア基材粉末をブ
レードの少なくとも先端上に熱的に付着させてブレード
の少なくとも先端上に付着粉末の少なくとも２つの重な
ったスプラットを有する単層を形成し、この場合に後の
方の付着スプラットの温度は先に付着されたスプラット
の温度よりも高いものとし、（ｂ）前記単層を冷却固化
させ、ここで該単層は約１２容量％以下の多孔度を有
し、そして該単層には付着スプラットの収縮によって複
数の垂直クラックが形成され、（ｃ）工程（ａ）及び
（ｂ）を少なくとも一度反復して全被覆層を形成し、こ
こで各単層はスプラット全体に誘発された垂直クラック
を有し、そして各単層にある垂直クラックの少なくとも
５０％は隣接する単層の垂直クラックと整列されて少な
くとも４ミルから被覆の厚さまでの長さを有する垂直マ
クロクラックを形成し、しかも被覆層はブレードの表面
に対して平行な線で測定して線ｃｍ当たり少なくとも１
０個の垂直クラックを有する、各工程からなるブレード
先端での被覆形成法に関する。

【００２２】好ましくは、吹付付着パラメーターは、ジ
ルコニア粉末が少なくとも一部分溶融され好ましくは完
全に溶融され、次いでブレードが熱吹付装置を単流通過
する間に所定の領域で少なくとも２つの重なったスプラ
ットが生じるような速度で付着される程にすべきであ
る。好ましくは、研摩性粒子（もし存在するならば）は
溶融されないが、これに対してジルコニア粒子は少なく
とも一部分溶融される。いくつかの用途では、研摩性粒
子のうちの小さい寸法範囲のもののいくらかは、付着工
程間に本発明の被覆に影響を及ぼさずに溶融されること
ができる。

【００２３】付着された被覆の熱処理はその耐腐食性を
向上させるという点で更なる改善が見出されたが、この
情報によって、その耐摩耗性も向上されるということが
推測されよう。約１８００°Ｆ〜２２００°Ｆで１〜１
０時間の真空熱処理が効果的であること、及び約１９７
５°Ｆで約４時間の加熱が適当であることが分かった。
また、ジルコニアの改良には空気中での熱処理の方が真
空中よりも効果的であることが分かった。しかしなが
ら、ジルコニアの下側の適当な位置に金属結合被覆があ
るならば、空気中での初期の熱処理は、結合被覆を酸化
させる可能性がある。最初にブレード、結合被覆及びト
ップコートを真空中で熱処理すると、結合被覆はより高
い密度に焼結されそして耐酸化性になる。それ故に、別
法の順序は、ブレードを１８００°Ｆ〜２２００°Ｆで
約１〜１０時間加熱することによって真空熱処理を行い
次いで空気熱処理を約６００°Ｆ〜１２００°Ｆで０．
１〜４時間の間行ってジルコニア基材層の特性を更に向
上させることである。真空熱処理による耐腐食性の向上
を示すために、直径１インチのボタンに対して同等に被
覆したジルコニア層の重量損失について、次の粒子腐食
試験に曝した後に測定を行った。

【００２４】プラズマ溶射された付着被覆を有する１×
２インチのクーポンに対して６００ｇの５０ミクロンア
ルミナを２０度の角度で推進させるためにＳＳホワイト
研摩剤噴射ガンを使用し、そして同一の被覆クーポンを
真空中において１９７５°Ｆで４時間加熱した。熱処理
された被覆の腐食速度は、熱処理されない被覆よりも３
４％低下されたことが分かった。

【００２５】本発明の被覆は、結合被覆を必要とせずに
ブレード先端に付着させることができる。これは特にチ
タンブレードについて言え、かくして底部の被覆をブレ
ード先端に備える所要時間及びコストがかなり減少され
る。吹付粉末が付着される前におけるブレードの予備加
熱は改善された被覆プロセスをもたらすことが分かっ
た。具体的に言えば、ブレードは、このプロセスで工程
（ａ）の前に約２００°Ｆ〜約６００°Ｆに予熱される
ことができる。

【００２６】ニッケル合金ブレードに対して、ＮｉＣｏ
ＣｒＡｌＹ結合被覆の上に７重量％のイットリウムで安
定化したジルコニアを被覆した。被覆した試料に対し
て、１９７５°Ｆで４時間真空熱処理を実施した。被覆
されたブレードは、次の試験パラメーター、 先端速度 ５００ｆｔ／秒 摩擦深さ目標 １秒当たり１ミル〜２０ミルまでの
深さ を有する試験リグを使用して試験された。

【００２７】この試験で先端被覆の性能をランク付けす
る最もよい方法は、先端及びシール材料から除かれた物
質の容量を測定しそして容積摩耗比（ＶＷＲ）と称され
るものを計算することであることが分かった。ＶＷＲ
は、先端の摩耗容積対シールの摩耗容積の比率（無次元
比）である。理想的なＶＷＲは、０．０５程度又はそれ
以下である。次の表は、本発明の被覆についての摩擦試
験結果を示す。

【０００２８】

【表１】

【００２９】この試験によれば、本発明の被覆は異常な
程良好なＶＷＲ結果を有し、かくしてタービンエンジン
用ブレードの先端の被覆に理想的に適合する。

【００３０】本発明をその特定の具体例に関して説明し
たけれども、当業者には多くの変更及び修正が明らかに
なるであろう。それ故に、特許請求の範囲は、かかる変
更修正をすべて包含するように従来技術にかんがみてで
きるだけ広く解釈されるべきである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブに取り付けるように適応された内端
   及び該内端とは反対側に位置されたブレード先端を有す
   るガスタービンエンジン用ブレードであって、その少な
   くとも先端が、被覆層の平面に対して実質上垂直方向に
   少なくとも４ミルから被覆層の厚さまで延在する複数の
   マクロクラックを有し、且つブレード先端の表面に対し
   て平行の線で且つその表面に対して垂直の平面で測定し
   て線ｃｍ当たり５〜１００個の垂直マクロクラックを有
   するジルコニウム基材酸化物の層で被覆されていること
   からなるガスタービンエンジン用ブレード。
2. 【請求項２】 被覆が、アルミナ、クロミア及びそれら
   の合金よりなる群から選択される研磨性粒子を含有する
   請求項１記載のブレード。
3. 【請求項３】 超合金又はチタン合金ブレードの先端と
   ジルコニウム基材酸化物被覆との間に結合被覆が配置さ
   れ、該超合金ブレードに対する結合被覆はアルミニウ
   ム、イットリウム、クロム及びハフニウムよりなる群か
   ら選択される少なくとも１種の元素とニッケル、コバル
   ト及び鉄よりなる群から選択される少なくとも１種の金
   属とを含有する合金から構成され、そして該チタン合金
   ブレードに対する結合被覆はチタン又はチタン合金から
   構成される請求項１記載のブレード。
4. 【請求項４】 ブレードがその内端と先端との間にエア
   フォイル部を有し、そしてジルコニウム基材酸化物被覆
   の厚さが５０〜１０００ミクロン厚さであってエアフォ
   イル部の少なくとも一部分を越えて伸びている請求項１
   記載のブレード。
5. 【請求項５】 ブレードの少なくとも先端に被覆を形成
   する方法において、 （ａ）ジルコニア基材粉末をブレードの少なくとも先端
   に、該先端上に付着粉末の少なくとも２つの重ねられた
   スプラットを有する単層を形成するのに十分な速度で熱
   的に付着させ、この場合に後の方の付着スプラットの温
   度は先に付着されたスプラットの温度よりも高いものと
   し、 （ｂ）前記単層を冷却固化させ、ここで該単層は約１２
   容量％以下の多孔度を有し、そして該単層には付着スプ
   ラットの収縮によって複数の垂直クラックが形成され、 （ｃ）工程（ａ）及び（ｂ）を少なくとも一度反復して
   全被覆層を形成し、ここで各単層はスプラット全体に誘
   発された垂直クラックを有し、そして各単層にある垂直
   クラックの少なくとも７０％は隣接する単層の垂直クラ
   ックと整列されて少なくとも４ミルから被覆の厚さまで
   の長さを有する垂直マクロクラックを形成し、しかも被
   覆層はブレードの表面に対して平行な線で測定して線ｃ
   ｍ当たり少なくとも５個の垂直クラックを有する、各工
   程からなる被覆形成法。
6. 【請求項６】 工程（ａ）に先立ってブレードが約２０
   ０〜約６００°Ｆの温度に加熱される請求項５記載の方
   法。
7. 【請求項７】 工程（ａ）におけるブレード先端が結合
   被覆を持つ超合金ブレード先端又は結合被覆を持つチタ
   ン合金ブレード先端であり、ここで超合金ブレード先端
   に対する結合被覆はアルミニウム、イットリウム、クロ
   ム及びハフニウムよりなる群から選択される少なくとも
   １種の元素とニッケル、コバルト及び鉄よりなる群から
   選択される少なくとも１種の金属とを含有する合金から
   構成され、そしてチタン合金ブレード先端に対する結合
   被覆はチタン又はチタン合金から構成される請求項５記
   載の方法。
8. 【請求項８】 工程（ａ）に先立ってブレードが純水高
   圧水噴射で粗面化される請求項５記載の方法。
9. 【請求項９】 工程（ａ）においてアルミナ、クロミア
   及びそれらの合金よりなる群から選択される研磨性粒子
   がジルコニア基材粉末に添加される請求項５記載の方
   法。