بررسی تجربی آثار خستگی حرارتی و بارگذاری خمشی ثابت بر واماندگی یک نمونه پوشش سد حرارتی

در این پژوهش واماندگی پوشش های سد حرارتی تحت تاثیر بارگذاری حرارتی سیکلی و بار مکانیکی ثابت به صورت تجربی بررسی شده است. آزمایش های تجربی روی نمونه هایی انجام شده است که از جنس آلیاژ اینکونل 617 بوده و با پوشش های سد حرارتی دولایه شامل پوشش پیوندی Ni22Cr10Al1Y و پوشش فوقانی ZrO2.8wt%Y2O3و به روش پاشش پلاسما در محیط هوا پوشش دهی شده اند. نمونه ها توسط یک دستگاه خستگی حرارتی که به طور خاص برای انجام آزمایش های این تحقیق طراحی و ساخته شده است، آزمایش شده اند. نمونه ها در شرایط بیشینه دمایی 1100 و 1170 درجه سانتی گراد و تحت بار خمشی که از طریق دستگاه به نمونه ها داده می شوند، آزمایش شده اند. نتایج با آزمایش هایی که بدون اعمال بار خمشی انجام شده است مقایسه شده است. در هر سیکل، زمان حرارت دهی نمونه ها تقریبا 10 دقیقه و زمان سردکردن آنها تقریبا 5 دقیقه بوده است. نتایج به دست آمده در این پژوهش، نشان داد که با بارگذاری های متفاوت، سازوکارهای تخریب پوشش های سد حرارتی تغییر می کند و طول عمر پوشش با افزایش درجه حرارت بیشینه سیکل به صورت نمایی کاهش پیدا می کند. همچنین افزایش بارگذاری مکانیکی بر کاهش طول عمر خستگی حرارتی پوشش های سد حرارتی نیز تاثیر قابل توجهی دارد.