بررسي رفتار خوردگي داغ پوششهاي چند لايه YSZ /MCrAlY (FGM) ايجاد شده به روش APS در محيط Na2SO4 + V2O5 در دماي 1050 درجه سانتيگراد

Investigation of hot corrosion behavior of MCrAlY/YSZ (FGM) coatings deposited by APS in Na2SO4 + V2O5 molten salt at 1050 °C

خوردگي داغ يكي از عوامل اصلي تخريب پوششهاي مقاوم حرارتي (TBCs) ميباشدكه ناشي از تأثير نمك مذاب روي فصل مشترك گاز- پوشش است. در اين تحقيق مقاومت به خوردگي داغ دو نوع پوششبررسي شده است: 1) پوشش معمولي YSZو MCrAlY و 2) پوشش چند لايه MCrAlY و YSZ با تغيير درصد وزني (MCrAlY و 50%MCrAlY و 50%YSZ و YSZ ) تستهاي خوردگي داغ روي سطح پوشش ها در نمك مذاب (55% وزني V2O5 و 45% وزني Na2SO4) در دماي 1050 درجه سانتيگراد به مدت 20 ساعت انجام شد. ريزساختار مورفولوژي، تركيب شيميايي سطح و سطح مقطع پوششها به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به EDS بررسي شد. جهت شناسايي ساختارهاي كريستالي تشكيل شده و محصولات خوردگي داغ از آزمون پراش اشعه ايكس(XRD) استفاده شده است. نتايج آزمايشات انجام شده نشان داد كه مقاومت به خوردگي داغ نمونه با پوشش چند لايه نسبت به YSZ معمولي بهتر است. در اين نمونه ها اكسيدهاي كروم و ايتريوم تشكيل شده حين پوشش دهي در فصل مشتركها، با اكسيد واناديوم تركيب و توليد فازهاي CrVO4 و AlVO4 ميكنند كه نتيجه آن تقويت فصل مشتركها و جلوگيري از تخريب زودرس پوشش TBC ميشود . كاهش قابل ملاحظه محصولات خوردگي داغ در اين نمونه ها نسبت به YSZ معمولي نشان دهنده اين مطلب ميباشد.

Hot corrosion is one of the most important reasons of thermal barrier coatings (TBC) failure caused by molten salt effect on the interface of gas-TBC. In this study, hot corrosion behavior of two kinds of TBC were investigated: 1) Common TBC (MCrAlY, YSZ) 2) Multi layers FGM, TBC (MCrAlY, 50%YSZ+50%MCrAlY, YSZ). Hot corrosion tests were carried out on the coatings surface in the molten salt of 45%Na2SO4+55%V2O5 mixture at 1050 °C for 20 hours. Microstructure, morphology and chemical composition of the surface and cross section of the coatings were investigated by SEM equipped with EDS. XRD analysis was used to identification of formed crystals and hot corrosion products. The results indicate that the hot corrosion resistance of FGM, TBC is much better than Normal TBC due to the formation of AlVO4 and CrVO4 phases in this kind of coating during the hot corrosion test. Indeed, these phases result in the delay of YVO4 phase formation.