اعمال، مشخصه یابی، بررسی ریزساختاری و مقایسه رفتار شوک حرارتی پوششهای سد حرارتی دو لایه و درجه بندی شده حاصل از تغییر تدریجی ترکیب شیمیایی لایه های فلز/سرامیک

پوشش­های سد حرارتی با هدف عایق کردن اجزای موجود در بخش­های داغ توربین­های گازی در جهت افزایش دمای کاری و بازدهی این قطعات مورد استفاده قرار می­گیرند. در این پژوهش، پوشش­های سد حرارتی معمولی و درجه­بندی شده از جنس NiCrAlY/YSZ به روش پاشش پلاسمائی بر روی زیرلایه از جنس سوپر آلیاژ x-Hastelloy اعمال شد. نمونه­ها تحت شوک حرارتی با سیکل معین قرار گرفتند. بررسی متالوگرافی نمونه­ها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی و تشخیص فازهای تشکیل شده در سطح به وسیله آنالیز تفرق اشعه ایکس انجام شد. پس از مشخصه­یابی ترکیبی و ساختاری، تنش ناشی از شوک حرارتی در آنها به کمک روشی نوین اندازه­گیری شد. در این تحقیق از روش نانوفرورونده برای اندازه­گیری تنش پسماند در پوشش­های سد حرارتی بهره برده شده. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در پوشش درجه بندی شده ریزساختار، تخلخل و ترکیب شیمیائی بطور تدریجی تغییر می کند. بررسی سطح ظاهری نمونه­ها پس از اعمال شوک حرارتی نشان داد که جدایش و لایه لایه شدگی در پوشش سد حرارتی دولایه در مناطق وسیع تری نسبت به پوشش­های درجه بندی شده اتفاق افتاده است. نتایج اندازه گیری تنش به روش نانوفرورونده حاکی از آن بود که روش طراحی شده برای اندازه گیری تنش بر خلاف سایر روش های متداول بدون تخریب نمونه قادر به اندازه گیری تنش در امتداد عمق نمونه با دقت قابل قبول می باشد.

Keywords:

Functionally Graded Thermal Barrier Coating , Thermal shock , Residual stress , Nano-indentation method , سیستم پوشش سد حرارتی درجه بندی شده , شوک حرارتی , تنش پسماند , نانوفرورونده