بررسی تجربی آثار خستگی حرارتی و بارگذاری خمشی ثابت بر واماندگی یک نمونة پوشش سد حرارتی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد / دانشکدة مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران
3 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
4 کارشناس ارشد / دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
5 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران
6 کارشناس / شرکت مهندسی ساخت و توربین مپنا (توگا)
doi
چکیده
در این پژوهش واماندگی پوششهای سد حرارتی تحت تأثیر بارگذاری حرارتی سیکلی و بار مکانیکی ثابت بهصورت تجربی بررسی شده است. آزمایشهای تجربی روی نمونههایی انجامشده است که از جنس آلیاژ اینکونل 617 بوده و با پوششهای سد حرارتی دولایة شامل پوشش پیوندی Ni22Cr10Al1Y و پوشش فوقانی ZrO2.8wt%Y2O3و بهروش پاشش پلاسما در محیط هوا پوششدهی شدهاند. نمونهها توسط یک دستگاه خستگی حرارتی که بهطور خاص برای انجام آزمایشهای این تحقیق طراحی و ساخته شده است، آزمایش شدهاند. نمونهها در شرایط بیشینة دمایی 1100 و 1170 درجة سانتیگراد و تحت بار خمشی که از طریق دستگاه به نمونهها داده میشوند، آزمایش شدهاند. نتایج با آزمایشهایی که بدون اعمال بار خمشی انجام شده است مقایسه شده است. در هر سیکل، زمان حرارتدهی نمونهها تقریباً 10 دقیقه و زمان سردکردن آنها تقریباً 5 دقیقه بوده است. نتایج بهدستآمده در این پژوهش، نشان داد که با بارگذاریهای متفاوت، سازوکارهای تخریب پوششهای سد حرارتی تغییر میکند و طول عمر پوشش با افزایش درجه حرارت بیشینة سیکل بهصورت نمایی کاهش پیدا میکند. همچنین افزایش بارگذاری مکانیکی بر کاهش طول عمر خستگی حرارتی پوششهای سد حرارتی نیز تأثیر قابل توجهی دارد.
