بررسي و مقايسه شوك حرارتي پوششهاي CoNiCrAlY ايجاد شده به روش LVPS و HVOF بر روي سوپر آلياژ پايه نيكل مورد استفاده در پره هاي توربين گازي

Investigation and comparison of thermal shock behavior of CoNiCrAlY coatings produced by LVPS and HVOF on the Ni-base superalloy, used in gas blade turbine

پوشش CoNiCrAlY با استافده از دو روش HVOF و LVPS بر روي سوپر آلياژ پايه نيكل ايجاد گرديد. مقاومت در برابر شوك حرارتي پوششهاي اعمال شده، در محدوده دمايي 1100 درجه سانتي گراد و دماي محيط (آب 20 درجه) مورد بررسي قرار گرفت. آناليز فازهاي سطحي تشكيل شده، نرخ اكسيداسيون ، پوسته شدن لايه اكسيدي و مورفولوژي سطحي د رحين اعمال سيكلهاي شوك حرارتي با ساتفاده از تكنيكهاي XRD اندازه گيري وزن و SEM مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج بدست آمده براي دو روش پوشش دهي بيانگر مقاومت مناسب پوششهاي اعمال شده توسط روش LVPS نسبت به HVOF مي باشد. تاثير متقابل اكسيداسيون، تنشهاي ناشي از رشد لايه اكسيدي و عدم انطباق ضريب انبساط حرارتي اكسيد و پوشش در نمونه ها به همراه تجمع سيكلهاي خزشي برگشت ناپذير در لايه اكسيدي باعث ايجاد تنشهاي كششي در لايه اكسيدي و تشكيل و رشد ترك در پوششهاي CoNiCrAlY مي شود.

CoNiCrAlY coatings were produced on nickel base superalloy by HVOF and LVPS processes. Thermal shock resistances of coated specimens were investigated by cycling thermal shock between high temperature (1100℃) and room temperature (forced water quenching). The experienced attack during thermal shock cycling such as oxidation rate, morphology and surface phases was studied by gravimetry, SEM and XRD. The results show that LVPS coated specimens exhibited excellent thermal shock resistance in contrast to HVOF coating specimens and provide enough protective effect on the superalloys under thermal shock cycling conditions. Some factors such as, accelerated oxidation, growth stresses in the oxide scale, thermal mismatch between oxide and coating and irreversible cyclic creep accumulation in the scale/coating interface cause to generation of tensile stresses in oxide and formation and propagation of cracks in protective oxide and coatings.