مطالعه سينتيك اكسيداسيون پوشش سد حرارتي اعمال شده به روش پلاسما اسپري با ضخامت بالا

Kinetic oxidation study of high thickness thermal barrier coating applied via plasma spray

در اين مقاله به بررسي رفتار اكسيداسيون ثابت پوشش سد حرارتي اعمال شده به روش پلاسما اسپري بر روي سوپر آلياژ پايه كبالت X45 پرداخته شده است و پس از آماده سازي نمونه ها، پوشش سدحرارتي متشكل از سه لايه روي سطح آنها اعمال گرديد. لايه اول و دوم فلزي بوده و به ترتيب با استفاده از روش LPPS و APS و لايه سوم سراميكي بوده و به روش APS اعمال شد. ضخامت پوشش سراميكي در محدوده 450-400 ميكرومتر قرار دارد كه به منظور بررسي ضخامت بالاي اين لايه بر سينتيك اكسيداسيون پوشش است. آزمايش اكسيداسيون ثابت در دماي 1100 درجه سانتگراد و مجموعا به مدت 300 ساعت در اتمسفر هوا و در داخل كوره الكتريكي مقاومتي تيوبي انجام گرفت. نمونه ها پس از 100 و 200 و 300 ساعت از كوره خارج و در هوا سرد شدند. سپس بررسي هاي ريزساختاري بر روي سطح مقطع نمونه ها انجام گرفت. نتايج نشان دهنده پيروي سينتيك اكسيداسيون از معادله رشد سهموي با ثابت اكسيداسيون معادل 6/1504 است. با توجه به مطالعات قبلي انجام گرفته در اين زمينه با افزايش ضخامت لايه سراميكي، سنتيك اكسيداسيون افزايش يافته است.

In this paper static oxidation behavior of thermal barrier coating applied via plasma spray on X45 cobalt base super alloy was studied. After specimen preparation, TBC consisting of three layers was applies on the surface. First and second layer were metallic and were applied via LPPS and APS respectively and the third ceramic layer was applied via APS. The ceramic coating thickness was in the range of 400-450 micrometer which was due to study the effect of high thickness of this layer on oxidation kinetics. Static oxidation test was carried out at 1100°c and for 300 hours in air atmosphere inside resistance electrical furnace. Specimens were extracted in 100, 200 and 300 hours and air cooled. Microstructure studies were carried out on specimens' cross section. The result show parabolic oxidation behavior with oxidation constant of 6.1504.With respect to latest studies increasing the thickness of ceramic layer leads to higher kinetic oxidation.