Experimental investigation of the failure of air plasma sprayed thermal barrier coatings
Hava plazma sprey ısıl bariyer kaplamaların kırılmasının deneysel incelenmesi
- Tez No: 416517
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Metallurgical Engineering, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- GGG 40 sınıfı küresel grafitli dökme demirlerin yorulma davranışına tin kaplamanın etkisi
Başlık çevirisi yok
GÖKHAN BAŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Termal bariyer kaplamanın turbo doldurmalı bir dizel motorunun performansına etkileri
Başlık çevirisi yok
HALİT YAŞAR
Doktora
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VELİ ÇELİK
- TİN kaplama parametrelerinin aşınma davranışı üzerindeki etkisi
The Effect of coating parameters on the wear behaviour of TİN
OĞUZ AKKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
- 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
2022
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK