Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of bond-coat thickness on the temperature distribution and stress level in thermal barrier coatings system

Jasik Anna

Ochrona przed Korozją

|

2019

|

nr 2

41--45

EN

The paper presents the results of numerical calculation of the temperature distribution and thermal stresses in model of two layered thermal barriers coatings of DCL type deposited on the superalloy coupons with NiCrAlY bond-coat. The variable parameter was the thickness of bond-coat layers. In all cases it was assumed that the bond-coat would be the NiCrAlY type coat obtained by plasma spraying, just as the outer insulating layer. The thickness of the bond-coat layer is 100 μm to 300 μm. As the substrate material, the In 625 nickel superalloy was adopted. The insulation layer of TBC systems was built from outer sublayer based on La2Zr2O7 (LZO) ceramic and internal layer was built from conventional 8YSZ. A total thickness of insulation layer was assumed as 300 μm. Presented analysis showed that the overall thickness of bond-coat has important influence on the temperature distribution as well as the thermal stresses. The maximum temperature differences between extreme thickness value was calculated on the level of 50°C.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury i naprężeń termicznych w powłokowych barierach cieplnych typu DCL naniesionych na elemencie nadstopu z warstwą wiążącą typu NiCrAlY. Zmiennym parametrem była grubość warstw wiążących. We wszystkich przypadkach założono, że powłoka wiążąca była powłoką typu NiCrAlY otrzymaną przez natryskiwanie plazmowe, podobnie jak zewnętrzna warstwa izolacyjna. Grubość warstwy powłoki wiążącej wynosi od 100 μm do 300 μm. Jako materiał podłoża przyjęto super -stop niklu In 625. Warstwa izolacyjna systemów TBC została zbudowana z zewnętrznej warstwy nośnej na bazie ceramicznej La2Zr2O7 (LZO), natomiast wewnętrzna warstwa została zbudowana z konwencjonalnego proszku 8YSZ. Całkowitą grubość warstwy izolacyjnej przyjęto jako 300 μm. Przedstawiona analiza wykazała, że całkowita grubość warstwy wiążącej ma istotny wpływ na rozkład temperatury, jak również na naprężenia termiczne. Maksymalne różnice temperatur pomiędzy ekstremalną wartością grubości obliczono na poziomie 50 ° C.

2

The numerical analysis of stress and temperature distribution in a double-ceramic-layer (DCL) type of La2Zr2O7/8YSZ thermal barrier coatings (TBC) in as-sprayed state

Jasik A.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 12

369--374

EN

The paper presents the results of numerical calculations of the temperature distribution and thermal stresses in two systems of layered thermal barrier coatings (TBC) of DCL (double-ceramic--layer) type deposited on the In625 Ni-based superalloy by atmospheric plasma spraying (APS). Conventional monolayered TBC obtained from 8YSZ (6-8% wt. Y2O3×ZrO2) and LZO (La2Zr2O7) powders with an insulation layer thickness of 300 μm was used as the reference material. Numerical analysis was applied to the DCL TBC systems in which the external ceramic layer was obtained from LZO powder, while the internal layer was a 8YSZ zone. The thickness of both types of ceramic sublayers was a variable parameter. In all cases it was assumed that the bond-coat would be the NiCrAlY type of coating obtained by atmospheric plasma spraying. The thickness of the bond-coat layer was 200 microns. The starting point was a TBC system with the same thickness of both zones (150 μm each), while further variants included coatings with the following mutual ratios of thickness of both materials (sub-layers):20/80, 30/70, 50/50, 70/30 and 80/20. The purpose of these analyses was to determine the optimum value of the thickness ratio of individual ceramic zones in DCL coatings, not only from the point of view of the insulation effect, but primarily the state of stresses determining the durability of the entire TBC system. Numerical analysis of stress and temperature distribution indicates that the life cycle of DCL coatings should be strongly dependent on the thickness ratio of ceramic zones LZO and YSZ, while the two-layer coatings show better aggregate insulation characteristics and related stress states.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury i naprężeń cieplnych w dwuwarstwowych powłokowych barierach cieplnych (DLC double-ceramic-layer) naniesionych na elemencie z nadstopu niklu metodą natrysku cieplnego. Jako punkt odniesienia przyjęto konwencjonalne powłokowe bariery cieplne (TBC) otrzymane z proszku 8YSZ (6-8% wagowych Y2O3 x ZrO2) oraz LZO (La2Zr2O7) o grubości warstwy izolacyjnej na poziomie wynoszącym 300 μm. Analizie numerycznej poddano powłoki TBC, w których zewnętrzną warstwę ceramiczną otrzymano z proszku LZO, natomiast warstwą wewnętrzną była strefa 8YSZ. Grubość obu rodzajów warstw ceramicznych była parametrem zmiennym. We wszystkich przypadkach przyjęto, że warstwa podkładowa to powłoka typu NiCrAlY otrzymana metodą natrysku plazmowego, podobnie jak zewnętrzna warstwa izolacyjna. Grubość warstwy wiążącej wynosiła 200 mikronów. Punktem wyjścia był system TBC o tej samej grubości obu stref (każda o grubości 150 μm), podczas gdy kolejne warianty obejmowały powłoki o następujących wzajemnych stosunkach grubości obu materiałów (podwarstw): 20/80, 30/70, 50 / 50, 70/30 i 80/20. Celem tych analiz było określenie optymalnej wartości stosunku grubości poszczególnych stref ceramicznych w powłokach DCL, nie tylko z punktu widzenia efektu izolacji, ale przede wszystkim stanu naprężeń determinujących trwałość całego układu TBC. Analiza numeryczna rozkładu naprężeń i temperatury wskazuje, że cykl życia powłok DCL powinien być silnie uzależniony od stosunku grubości stref ceramicznych LZO i YSZ, podczas gdy powłoki dwuwarstwowe wykazują lepszą charakterystykę izolacji kruszywa i związany z tym stan naprężenia.

3

Evaluation of protective properties of silane coatings modified with rhodanine

Owczarek E.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 9

334--336

EN

The protective, anticorrosion properties of silane and polyrhodanine based bilayer coatings IBTES/pRh prepared on X20Cr13 stainless steel substrate are evaluated in this paper. Isobutyltriethoxysilane (IBTES) films were deposited by dip-coating method on steel substrates and stored in air (“aged”). Polyrhodanine (pRh) coatings were electrodeposited using the cyclic voltammetry technique. The protective properties of IBTES/pRh coatings were investigated in chloride ions solution. It was found that bilayer coatings IBTES/pRh exhibit more effective corrosion protection compared to single component pRh or IBTES coatings.

PL

W niniejszej pracy dokonano oceny właściwości ochronnych dwuwarstwowych powłok na bazie silanu i polirodaniny IBTES/pRh wytworzonych na powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13. Filmy silanowe IBTES na podłożu stalowym osadzano metodą zanurzeniową, a następnie przechowywano w powietrzu („starzono”). Powłoki z polirodaniny pRH osadzano stosując technikę woltamperometrii cyklicznej. Właściwości ochronne powłok IBTES/pRH badano w roztworze jonów chlorkowych. Stwierdzono, że powłoki dwuwarstwowe IBTES/pRH zapewniają skuteczniejszą ochronę przed korozją w porównaniu z jednowarstwowymi powłokami z polirodaniny pRh lub silanowymi IBTES.

4

Struktura i właściwości powłok jednowarstwowych TiO2 i ZrN oraz dwuwarstwowych TiO2-ZrN na stali 2H13.

Głuszek J., Masalski J., Prajzner A., Markowski J., Dudziński W.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

325-327

PL

W pracy przedstawiono technologię nanoszenia warstw TiO2, ZrN i TiO2-ZrN na stali ferrytycznej 2H13 za pomocą aktywowanego, reaktywnego naparowania z polaryzacją podłoża (BARE). Warstwa TiO2 składa sie z rutylu krystalizującego w układzie regularnym, natomiast warstwa ZrN z azotku cyrkonu krystalizującego w układzie heksagonalnym typu węglika wolframu. Średnie wielkości krystalitów wynosiły 350 angstremów dla TiO2 i 95 angstremów dla ZrN. Za pomocą metod stało- i zmiennoprądowych ustalono, że badane powłoki hamują procesy katodowe i zmniejszają szybkość korozji ogólnej. Powłoki jednowarstwowe nie polepszają odporności na korozję wżerową, natomiast powłoka dwuwarstwowa TiO2-ZrN znacznie poprawia odporność na korozję.

EN

The preparation of coating layers of TiO2, ZrN and TiO2-ZrN obtained by bias activated reactive evaporation (BARE) method on 2H13 steel substrate was presented. TiO2 coating consists of rutile crystallizing in cubic system and ZrN coating consists of zirconium nitride crystallizing in hexagonal system type tungsten carbide. The mean size of crystalline grains were 350 angstrems for TiO2 and 95 angstrems for ZrN. The protective of the individual coatings were evaluated by d.c. and a.c. measurements. Cathodic processes are inhibited on all coatings and corrosion rates are decreased. The monolayer coatings do not improve pitting corrosion resistance but two-layer TiO2-ZrO2 composite coatings improve distincly pitting corrosion resistance.