ارزیابی خواص مکانیکی پوششهای گرادیانی و کامپوزیتی NiCrAlY/YSZ تولید شده به روش APS بر روی سوپرآلیاژ IN738

در این مقاله خواص مکانیکی و ریزساختاری سه نوع پوشش سپر حرارتی سه، پنج و هفت لایه کامپوزیتی، ازجنس NiCrAlY/YSZ با تغییر تدریجی ترکیب شیمیایی (FGM) و یک نمونه پوشش سپر حرارتی دو لایهمتداول روی سوپرآلیاژ IN738 بررسی و با هم مقایسه شده است . پوششدهی توسط فرآیند پاشش پلاسما دراتمسفر هوا (AP) انجام گردید. برای هر چهار نوع نمونه پوششی، ضخامت نهایی، مشابه و μm 500 در نظر گرفتهشده است. از طرفی به منظور مقایسه دقیقتر این پوششها، دیگر پارامترهای پوششدهی نیز ثابت نگه داشته شده و تنها متغیر تعداد لایهها می باشد. آزمایشهای میکروسختی، استحکام خمشی و بررسیهای SEM ومیکروسکوپ نوری روی این چهار نوع از نمونه انجام پذیرفت. پس از انجام آزمایشها، مشخص گردید که سختی لایه سرامیکی و فلزی با افزایش تعداد لایهها افزایش یافته و در نمونه 7 لایه 1/5 برابر نمونه 2لایه گشته است تصاویر میکروسکوپ نوری این مقاطع نیز حاکی از کاهش قطر جای اثر ایندنتور در نمونه 7 لایه و افزایش سختیآن بود. از طرفی نتایج تست خمش، نشان داد که با افزایش تعداد لایهها، میزان استحکام و کرنش قابل تحملتوسط پوشش افزایش یافته است. در نتیجه میتوان گفت که با افزایش تعداد لایهها، نه تنها پوششها از میزاناستحکام بیشتری برخوردار میشوند، بلکه انعطافپذیری بیشتری را قبل از بروز ترک از خود نشان می دهند. نتایج تایید کرد که با اعمال پوشش گرادیانی، تحت شرایط تنش و دمای بالا، مقاومت پوششها و طول عمر سوپرآلیاژهابه میزان زیادی افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه ها:

پوشش سپر حرارتی ، NiCrAlY/YSZ ، استحکام خمشی ، انعطاف پذیری ، میکروسختی ، FGM