رفتار شوك حرارتي پوشش ZrO2-8%Y2O3 بر روي سوپرآلياژ In-738LC آلومينايزشده

Thermal shock behavior of ZrO2-8%Y2O3 coating on aluminized superalloy In-738LC

در اين تحقيق رفتار شوك حرارتي پوشش سراميكي ZrO2-8%Y2O3 اعمالي به روش پاشش حرارتي بر روي سوپرآلياژ In-738LC آلومينايز شده مورد بررسي قرار گرفته است. آزمون شوك حرارتي شامل انجام سيكل هاي سريع گرمايش-سرمايش بين دو دماي ?C 1100 و ?C 300 بود. به منظور تشخيص آغاز تخريب هاي ماكروسكوپي نظير ترك خوردن و پوسته شدن، بررسيهاي چشمي پس از هر سيكل بر روي نمونه ها انجام گرفت. شناسايي ريزساختار پوشش قبل و طي آزمون شوك حرارتي به كمك ميكروسكوپ هاي نوري و الكتروني و آناليز EDS انجام شده است. نتايج نشان داد كه ضخيم شدن پوسته اكسيدي (TGO) در فصل مشترك لايه هاي سراميكي و آلومينايدي، رشد ناحيه نفوذ بينابيني پوشش آلومينايدي و استحاله فازي B-NiAl??ʹ-Ni3Al در پوشش آلومينايدي از جمله ويژگيهاي رفتاري مهم اين پوشش در شرايط آزمون شوك حرارتي مي باشد. همچنين مشخص شد كه تخريب در اين سيستم پوششي شامل مراحل متوالي جوانه زني و رشد گسترده حفرات اكسيداسيون در سطح لايه آلومينايدي، جوانه زني ترك در لايه TGO و اشاعه ترك ها به لايه سراميكي مي باشد.

Thermal shock behaviour of thermal sprayed ZrO2-8%Y2O3 coating on aluminized superalloy In-738LC has been investigated. Thermal shock experiments consisted of rapid thermal cycling between 1100 ?C and 300 ?C. Visual observations were conducted after each cycle in order to identify macroscopic features such as macrocraking and spallation. Coating characterization before and after the thermal cycling was conducted by means of optical and scanning electron microscopes as well as EDS analysis. The results demonstrated that the coating response to the thermal cycling was consisted of TGO thickening, extending of the interdiffusion zone and transformation of B-NiAl??ʹ-Ni3Al in the aluminide coating. In addition, failure of the coating system comprised of pitting oxidation at aluminide topcoat, nucleation of cracks in TGO, and finally cracks propagation into the ceramic layer.