بررسی رفتار اکسیداسیون دمای بالای پوششهای سد حرارتی دولایه و مرکب (FGM) حاصل از تغییر تدریجی ترکیب شیمیایی لایه های فلز/سرامیک

Abstract

این تحقیق به منظور مقایسه خواص و رفتار اکسیداسیون دمای بالای دو نوع پوشش سد حرارتی انجام شد تا ویژگی های سطوح قطعات به کار رفته در دمای بالا از جمله توربین های گازی بهبود یابد. این دو نوع پوشش عبارتند از یک پوشش دولایه و یک پوشش FGM پنج لایه. لایه میانی NiCrAlY به روش جدید HVOF بر روی فلز زمینه و لایه نهایی YSZ به روش پلاسما ـ اسپری اعمال گردید. در پوشش FGM لایه های مختلط NiCrAlY+ YSZ با تغییر نسبت تغذیة پودرهای YSZ/NiCrAlY از دو افشانة جداگانه با فرایند APS اسپری شد. سپس نمونه های پوشش داده شده تحت آزمایش اکسیداسیون ایزوترمال در دمای °C950 قرار داده شدند. آنگاه به منظور بررسی رفتار اکسیداسیون این پوشش، نمودار تغییرات وزن بر حسب زمان رسم گردید. همچنین تغییرات ریزساختاری و ترکیب شیمیایی پوشش ها و اکسیدهای تشکیل شده حین آزمایش، نمونه های مورد نظر قبل و بعد از اکسیدسیون با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مجهز به EDS و نیز نتایج آنالیز XRD مورد مطالعه قرار گرفتند. در نهایت مشاهده گردید انهدام پوشش دولایه بعد از 1700 ساعت و انهدام پوشش مرکب بعد از 2100 ساعت رخ داد که این موضوع مبین آن است که علاوه بر اینکه پوشش FGM عملکرد بهتری نسبت به پوشش دولایه داشته، پوشش دولایه نیز به تنهایی از کیفیت بالایی برخوردار بوده است.