Bir termal bariyer kaplama sisteminin yorulma davranışının incelenmesi

Abstract

Bu tezde, uçaklarda kullanılan gaz türbinli motorların türbin kanatçıklarına uygulanan bir termal bariyer kaplama sisteminin yorulma davranışı incelenmiştir. Bir termal bariyer kaplama sisteminin sabit yüksek sıcaklıkta düşük çevrimli yorulma (HT-LCF) özellikleri üzerine yapılan bir deneysel çalışma ve bu çalışma sonucunda elde edilen bulgular sunulmuştur. İncelenen TBC sistemi; yönlü katılaştırılmış nikel bazlı bir süperalaşım olan IN 100 DS altlığa, itriyum oksit ile kısmen kararlı hale getirilmiş zirkonyum oksitten (YPSZ) oluşan bir seramik üst kaplamaya ve NiCoCrAlY metalik bağ kaplamaya sahiptir. Her iki tabaka da elektron demetiyle fiziksel buhar çöktürme (EB-PVD) yöntemiyle uygulanmıştır. Deney numunelerinde oluşan hasarlar; mekanik gerilme, çevrim sayısı, termal bariyer kaplama etkisi ve yüksek sıcaklıkta geçen zaman açısından incelenmiştir. Numunelerin makro ve mikroyapılarındaki değişiklikler; taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji saçınımlı x ışını analizi (EDX) , x ışını difraksiyonu (XRD), optik mikroskop (OM) ve kızıl ötesi görüntüleme (IR) gibi çeşitli karakterizasyon teknikleri kullanılarak ve literatürdeki daha önce yapılan çalışmalarla karşılaştırılarak açıklanmıştır.