Microstructure analysis of an as-serviced first stage land based gas turbine blade
Kullanılmış bir birinci kademe elektrik üreten gaz türbini bıçağının mikroyapı analizi
- Tez No: 434005
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN BALIKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Süperalaşımlar yüksek sıcaklık malzemeleridir ve birçok endüstride kullanılırlar. Gaz türbini endüstrisi, uçaklar ve uzay araçları, süperalaşımların kullanıldığı önemli endüstrilerdir. Süperalaşımlar, yüksek sıcaklık mukavemeti, iyi süneklik ve yüksek sürünme dayanımı gibi üstün özellikleri dolayısıyla tercih edilirler. IN738LC elektrik üreten gaz türbinlerinde sıkça kullanılan çok taneli nikel esaslı bir süperalaşımdır. Yüksek sürünme mukavemetine ve sıcak korozyon dayanımına sahiptir. Bu çalışmada, elektrik üreten bir doğal gaz santralindeki sıcak kısım birinci kademesinde 80000 saat çalışmış çok taneli bir IN738LC türbin bıçağı analiz edilmiştir. Makro düzeyde tane yapısını ve morfolojisini, nano düzeyde ise çökelti yapısını ve morfolojisini analiz etmek için bıçağın uç, orta, ve kök kesitlerinin hem emme hem de basınç taraflarından numuneler çıkarılmıştır. Sonuç olarak, bu bilgilerin kullanılmasıyla yüksek/düşük stres/sıcaklık bölgeleri tahmin edilmiştir. Analiz, bıçağın ana metalinin önce bir NiCoCrAlY tabakasıyla, sonra da bir NiCrAlY tabakasıyla kaplandığını gösteriyor. Son tabaka ise bir ısıl bariyer kaplamasıdır. Tane boyutu soğuk yüzeylerde sıcak yüzeylerdekinden daha büyüktür. Sıcaklık, tanelerin büyümesini sağladığı için sıcak yüzeylerde daha büyük bir tane boyutu olması beklenir. Beklentiye zıt görülen bu sonuç sıcak yüzeylerde yeniden taneleşmeye bağlanabilir. Sıcak yüzeylerdeki çökelti boyutu soğuk yüzeydekilere göre daha büyüktür. Uç kesitte; orta pozisyonun ve kuyruk pozisyonunun hem emme hem basınç tarafında, ve durma noktasında yönelme gözlemlenmiştir. Orta kesitte; ön ve orta pozisyonların hem emme hem basınç tarafında, ve durma noktasında yönelme gözlemlenmiştir. Kök kesitinde çökelti boyutu orta ve uç kesittekilere göre daha küçüktür. Kök kesitinin soğuk yüzeylerinde çok küçük çökeltiler gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Superalloys are high temperature materials, and they are used in many industries. Gas turbine industry, aircrafts, and space vehicles are the important industries in which superalloys are used. They are preferred because of their superior properties like high temperature strength, good ductility, and high creep resistance. IN738LC is a polycrystalline nickel base superalloy which is widely used in land based gas turbines. It has a good creep strength and hot corrosion resistance. In this study, a polycrystalline IN738LC turbine blade which has worked 80000 hours at the first stage of the hot section in an electricity producing natural gas turbine is analyzed. Specimens from the root, middle, and tip sections both on the suction and pressure sides of the blade are extracted in order to analyze the grain size and morphology variations in macro scale, and the precipitate size and morphology variations in nano scale. As a result, high/low stress/temperature regions are estimated by using these data. Analysis shows that the base metal of the blade is coated firstly by a NiCoCrAlY layer, then a NiCrAlY layer. The final layer is a thermal barrier coating. Grain size in the cold surfaces is larger than that in the hot surfaces. Since the grain growth is aided by temperature, a larger grain size is expected in the hot surfaces. This seemingly contradictory result is attributed to recrystallization in hot surfaces. Precipitate size in the hot surfaces is larger than that in the cold surfaces. Raft formation is observed in both the suction and pressure sides of the middle and trailing edge positions, and in the stagnation point in the tip section. In the middle section, raft is observed in both the suction and pressure sides of the leading edge and middle positions, and in the stagnation point. Precipitate size in the root section is smaller than that in the middle and tip sections. Very fine precipitates have been observed in cold surfaces of the root section.
Benzer Tezler
- Demiryollarında ray birleştirme yöntemlerinin incelenmesi, alüminotermit ve yakma alın kaynak yöntemlerinin karşılaştırılması
Investigation of rail joining methods, comparison of aluminothermic and flash-butt welding methods in railways
FATİH ÖZKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
- Numerical prediction and experimental investigation of fretting fatigue crack initiation at railway axle-wheel contacts
Demiryolu aks-teker temas yüzeylerinde aşınma çatlağı oluşumunun numerik yöntemlerle tahmini ve deneysel olarak incelenmesi
GÖKSU GÜRER
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
- Hadfield çeliklerine uygulanan farklı çökelme sertleşmesi sıcaklıklarının mikro yapı ve mekanik özelliklere olan etkisinin incelenmesi
Effect of different precipication hardening temperature on microstructural and mechanical properties of Hadfield steels
FARUK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UYSAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR GÜROL
- Farklı kimyasal bileşimlerdeki sert dolgu aşınma plakalarının özelliklerinin incelenmesi, geliştirilmesi ve optimizasyonu
Characterization, improvement and optimization of different chemical composition hardfacing wear plates
UMUT DOĞAN TURUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL YILMAZ TAPTIK
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU