اعمال پوشش‌ ضخيم سد حرارتي (TTBC) روي سوپر آلياژ پايه نيكل (Hastelloy-x) و بررسي ريزساختار و رفتار اكسيداسيون پوشش

كارشناسي ارشد

پوشش‌هاي ضخيم سد حرارتي با ضخامت بيش از 500 ميكرومتر به‌منظور بالا بردن عمر و حفاظت از محفظه احتراق توربين توسعه‌يافته و موردتوجه قرار گرفته اند. به‌منظور بهبود كار‌¬آيي پوشش¬هاي ضخيم تلاش¬هايي به‌منظور اصلاح ساختار آن انجام گرفته، كه يكي از آن‌ها ايجاد ترك‌هاي عمودي در ساختار پوشش است. در تحقيق حاضر پوشش‌هاي 8YSZ (زيركونياي پايدار شده با ايتريا) روي سوپر آلياژ hastelloy-x به روش پاشش پلاسمايي (APS) با ضخامت حدود mµ 1100-1000 ايجاد شد كه در آن با تغيير در شرايط پوشش¬دهي تراكم متفاوتي از ترك‌هاي عمودي در پوشش بالايي بدست آمد. نتايج نشان¬دهنده آن است كه فاصله نازل تا سطح نمونه و همچنين ميزان پيش گرم كردن زير لايه قبل از پوشش¬دهي نقش مهمي در تراكم ترك‌هاي عمودي در ساختار دارد. با افزايش ميزان پيش گرم شدن زير لايه از بازه دمايي 500-300 به 700-600 درجه سانتي‌گراد، تراكم ترك عمودي در ساختار پوشش از mm-165/0 به mm-11 افزايش مي‌يابد. نمونه‌هاي پوشش داده‌شده با استفاده از دستگاه مانت سرد، تحت خلأ، مانت شد و ريزساختار پوشش‌ها با استفاده ميكروسكپ‌هاي نوري و الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. اكسيداسيون هم¬دماي پوشش ايجادشده در دماهاي 1000 و 1100 درجه سانتي‌گراد و اكسيداسيون چرخه¬اي پوشش نوع دوم در دماي 1000 درجه سانتي‌گراد بررسي شد. مشاهده شد كه بعد از اكسيداسيون هم¬دما سختي پوشش‌ها طي اين عمليات افزايش پيداكرده، اما اين افزايش سختي براي پوشش با دانسيته ترك mm-165/0 با نرخ بالاتري مشاهده مي¬شود. در ادامه سينتيك رشد لايه اكسيدي بعد از اكسيداسيون‌هاي هم‌دما و چرخه¬اي موردبررسي قرار گرفت. ثابت سرعت در بازه بين m2/s 19-10×81/6 و m2/s 17-10×84/5 به دست آمد. علاوه بر اكسيداسيون هم¬دما اكسيداسيون چرخه¬اي نيز در دماي 1000 درجه سانتي‌گراد انجام گرفت و پوشش نوع دوم تا چهل چرخه¬ي حرارتي بدون هيچ عيبي باقي ماند.

191811

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد - استخراج فلزات

دكتر محمدرضا ابوطالبي - دكتر سيد حسين سيدين