تحلیل تجربی و عددی واماندگی پوشش های سد حرارتی تحت بارگذاری خستگی حرارتی

پوشش های سد حرارتی به عنوان محافظ حرارتی در قطعاتی که در شرایط کاری دمای بالا کار می کنند، استفاده می شوند. این پوشش ها عموما شامل سه لایه ی به ترتیب پوشش فوقانی سرامیکی، لایه ی اکسید رشدکننده و لایه ی پوشش پیوندی می باشند. با توجه به فرآیند ساخت و ساختار ویژه پوشش های سد حرارتی این پوشش ها، متاثر از بارگذاری های روی قطعه پوشش داده شده می باشد. در این مقاله واماندگی این پوشش ها تحت بارگذاری خستگی حرارتی به روش عددی و تجربی بررسی شده است. نمونه ای از جنس اینکونل 617 که به روش پاشش هوا-پلاسما پوشش دهی شده و با استفاده از یک دستگاه تست با قابلیت اعمال بار خمشی چهارنقطه ای معلوم، تحت آزمایش خستگی حرارتی با دمای بیشینه ی سیکل oC 1170 به همراه بار خمشی مکانیکی ثابت Nmm 7500 قرار گرفته است. آزمایش خستگی حرارتی تا ریزش پوشش ها ادامه داشته که در حین انجام آزمایش ها دمای روی سطوح نمونه اندازه گیری شده است. مدلسازی اجزا محدود با نرم افزار آباکوس برای شبیه سازی شرایط بارگذاری حرارتی و مکانیکی آزمایش، انجام شده و از خواص ناحیه ی چسبنده برای مدلسازی جدایش پوشش فوقانی و واماندگی پوشش استفاده شده است. در انتها با انجام سعی و خطا در مقادیر خواص چسبنده نتایج اجزا محدود بر نتایج آزمایش منطبق شده و خواص چسبندگی بین سطحی برای این پوشش ها براین اساس تخمین زده شد.