Geri Dön

Experimental investigation of the failure of air plasma sprayed thermal barrier coatings

Hava plazma sprey ısıl bariyer kaplamaların kırılmasının deneysel incelenmesi

  1. Tez No: 416517
  2. Yazar: BAŞAR KÜTÜKOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Metallurgical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 133

Özet

Bu teze konu olan çalışmada hava plazma sprey ısıl bariyer kaplamalarında (HSP IBK) arayüz kırılma tokluğunun ölçülebilmesi için deneysel bir metot geliştirilmiştir. Tez üç ana başlıktan oluşmaktadır. İlk kısımda nanoindentasyon ile üç ana katmandan oluşan HSP IBK numunelerinde elastik modül ve sertlik ölçümleri yapılmıştır. Bu üç ana tabaka: Inconel 718, metal temelli NiCrAlY astar kaplama (AK), seramik temelli YSZ üst kaplamadır (ÜK). Ayrıca, bu üç ana katmandaki metalürjik özellikler mikroskop, XRD ve EDS yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. İkinci kısımda, Charalambides ve arkadaşlarının önerdiği şekilde birbirine yapıştırılmış Al/PMMA kompozit bar ve dijital görüntü korelasyonu (DIC) yöntemi kullanılarak arayüzde kritik enerji bırakma nispeti ölçümü yapılabilecek bir yöntem geliştirilmiştir. Üçüncü kısımda, ilk kısımda ölçülen özellikler ile ikinci kısımda geliştirilen yöntem kullanılarak üç farklı kalınlıkta üretilen HSP IBK numunelerinde mikro 4 nokta bükme testleri gerçekleştrilmiştir.Kırılma mekanizması mikroskop ve DIC sistemi yardımıyla yerinde kaydedilmiştir. Kırılmanın önce Ükda dikine ilerlemesi ve ardında da arayüzde ilerlemesi gözlemlenmiştir. Son olarak, arayüz için kritik enerji bırakma nispeti değerleri hesaplanmış ve artan ÜK kalınlığı ile arttığı gözlemlenmiştir. Bu tezde geliştirilen deneysel yöntem IBK numunelerinde mukavemetinin ölçülebilmesi için gerekli standart yöntemlerin oluşması açısından iyi bir adaydır. Motor şirketleri bu yöntemi AR-GE ve kalite kontrol sistemlerinin geliştirilmesinde kullanabilir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, an experimental method is developed to determine the interfacial fracture toughness of air plasma sprayed thermal barrier coatings. The thesis is composed of three major parts. In the first part, nanoindentation is used to measure the elastic modulus and hardness of the APS TBC specimens composed of three major layers: Inconel 718 substrate, NiCrAlY based metallic bond coat (BC) and YSZ based ceramic top coat (TC). Microscopy, XRD and EDS are used for metallurgical characterization In the second part, a model material system of bonded Al/PMMA composite beam is used to develop a 4-pt bending test to measure the critical interfacial energy release rate as proposed by Charalambides et al. in conjunction with digital image correlation (DIC) method. In the third part, the properties measured in the first part and the experimental method developed in the second part are used to carry out 4-pt microbending tests on an APS TBC system to determine interface toughness for three different coating thicknesses. The failure progress is recorded in-situ using a microscope in conjunction with a DIC system. Failure mechanism is comprised of nucleation and growth of vertical cracks in the TC followed by interfacial crack growth. The critical interfacial energy release rate is measured and is found to increase with thickness. The developed experimental method can be used by jet turbine engine companies to develop standardized quality assessment procedures for coatings.

Benzer Tezler

  1. Finite element modelling of tbc failure mechanisms byusing extended finite element method and cohesive zonemethod

    Isıl bariyer kaplamalardaki göçme mekanizmalarınıngenişletilmiş sonlu elemanlar yöntemi ve yapışkan alanmetodu ile modellenmesi

    SAFA MESUT BOSTANCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES

  2. GGG 40 sınıfı küresel grafitli dökme demirlerin yorulma davranışına tin kaplamanın etkisi

    Başlık çevirisi yok

    GÖKHAN BAŞMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN

  3. Termal bariyer kaplamanın turbo doldurmalı bir dizel motorunun performansına etkileri

    Başlık çevirisi yok

    HALİT YAŞAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VELİ ÇELİK

  4. TİN kaplama parametrelerinin aşınma davranışı üzerindeki etkisi

    The Effect of coating parameters on the wear behaviour of TİN

    OĞUZ AKKAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. E. SABRİ KAYALI

  5. An experimental and numerical investigation of immersion cooled blue LED combined with yag:ce phosphor for thermal, electrical and optical performance

    Termal, elektriksel ve optik performans için yag:ce fosfor ile birleştirilmiş sıvı soğutmalı mavi LED'in deneysel ve nümerik olarak incelenmesi

    CEREN CENGİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ARIK