Svojstva troslojne termo barijerne prevlake ZrO2MgO/ MgZrO3NiCr/ NiCr deponovane atmosferskim plazma sprej procesom

  • Mihailo Rade Mrdak IMTEL komunikacije a.d.
DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg64-9612
Ključne reči: substrates||, ||supstrati, protective||, ||zaštita, property||, ||svojstvo, layers||, ||slojevi, Coatings||, ||prevlake, barriers||, ||barijere, alloys||, ||legure,

Sažetak


U radu su prikazani rezultati ispitivanja termobarijernih slojeva TBC –ZrO2MgO/MgZrO3NiCr/NiCr koji su deponovani plazma sprej procesom na atmosferskom pritisku na substratima od legure Al. Radi dobijanja strukturnih i mehaničkih osobina slojeva, koji će obezbediti dobru toplotnu i abrazivnu zaštitu zadnjim krilima aviona J-22 pri ispaljivanju raketa munje i groma, izvršena je depozicija tri tipa praha na substratima od legure Al debljine 0,6 mm. Ova studija opisuje postupak korišćenja troslojne TBC prevlake kao izbor dobre kombinacije od mnogo raspoloživih mogućnosti, koja predstavlja kompromis između toplotne zaštite i otpornosti na abraziju za zaštitu zadnjih krila aviona. Studija se, uglavnom, zasniva na eksperimentalnom pristupu. Procena mehaničkih osobina slojeva urađena je ispitivanjem mikrotvrdoće metodom HV0.3 i čvrstoće spoja ispitivanjem na zatezanje. Struktura slojeva ispitana je metodom svetlosne mikroskopije i površina ZrO2MgO keramičkih slojeva metodom skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM). Toplotna zaštita TBC slojeva i otpornost na abraziju ispitana je u tunelu Vojnotehničkog instituta iz Žarkova. Na osnovu dobijenih karakteristika površinskih slojeva i simuliranja ispaljivanja rakete, troslojni sistem TBC prevlake pokazao se pouzdanim.

 

Biografija autora

Mihailo Rade Mrdak, IMTEL komunikacije a.d.
doktor tehničkih nauka

Reference

Boutz, M.M.R., Winnubst, A.J.A., Burggraaf, A.J., 1994, Yttria-ceria stabilized tetragonal zirconia polycrystals: Sintering, grain growth and grain boundary segregation, Journal of the European Ceramic Society, 13(2), pp.89-102.

Brossard, S., Munroe, P.R., Tran, A.T.T., Hyland, M.M., 2010, Study of the microstructure of NiCr splats plasma sprayed on to stainless steel substrates by TEM, Surface and Coatings Technology, 204(9-10), pp.1608-1615.

Celik E, Avci E, Yilmaz F., 1997, Evaluation of Interface Reactions in Thermal Barrier Ceramic Coatings, Surf. Coatings Technol., 97, pp.361–365.

Chevalier, J., Gremillard, L., Virkar, A.V., Clarke, D.R., 2009, The tetragonal-monoclinic transformation in zirconia: Lessons learned and future trends, Journal of the American Ceramic Society, 92(9), pp.1901-1920.

Demirkiran, A.S., Avci, E., 1999, Evaluation of functionally gradient coatings produced by plasma-spray technique.Surf. Coat. Technol. 116-119, pp.292–295.

Garvie ,R.C., 1970, Zirconium dioxide and some of its binary systems, in: Alper, A.M., (ed.), High-temperature oxides, Vol. 5–II, Academic Press, New York, pp.117–166.

Garvie, R.C., Hannink, R.H.J., and Pascoe, R.T., 1975, ‘Ceramic steel?’, Nature, 258, pp.703-704.

Guo, H., Yao, R. and Zhpu, L., 2011, in ‘Thermal barrier coatings’, (ed. Xu, H.and Guo, H.) Cambridge, Woodhead Publishing Limited, pp.161-174.

Johner,G., Schweitzer, K.K., 1984, Thermal barrier coatings for jet engine improvement, Thin Solid Films, 119(3), pp.301-315.

Li, C.-J. and Ohmori, A., 2002, Relationships Between the Microstructure and Properties of Thermally Sprayed Deposits, J. Thermal Spray Technol., 11(3), pp.365-374.

Material Product Data Sheet, 2012, Metco 43F-NS Nickel - 20% Chromium Powders. Sulzer Metco. DSMTS–0109.0.

Material Product Data Sheet, 2012, Metco 303NS-1 Magnesium Zirconate – Nickel Chromium Cermet Blends. Sulzer Metco. DSMTS–0070.0.

Metco 210NS-1 Magnesium Zirconate Powder, 2000, Sulzer Metco.Technical bulletin 10-289.

Miyamoto, Y., Kaysser, W.A., Rabin, B.H., Kawasaki, A., Ford, R.G., 1999, Functionally Graded Materials: Design, Processing and Applications,Kluwer Academic Publisher, Boston, p.100.

Mrdak, M., 2013, Ispitivanje mehaničkih i strukturnih osobina prevlaka otpornih na eroziju i visoke temperature, pp.426-432, SERBIATRIB '13, 13th International Conference on Tribology, Serbia, Kragujevac, 15-17.

Mrdak, M., Vencl, A., Nedeljkovic, B., Stanković, M., 2013, Influence of plasma spraying parameters on properties of the thermal barrier coatings, Materials Science and Technology, 29(5), pp.559-567.

Mrdak, M., Rakin, M., Medjo, B., Bajić, N., 2015, Experimental Study of Insulating Properties and Behaviour of Thermal Barrier Coating Systems in Thermo Cyclic Conditions, Materials & Design, 67, pp.337-343.

Mrdak, M., 2015, Investigation of the influence of plasma spray sealing coatings on the effect of sealing the TV2-117A turbojet engine compressor, Vojnotehnički glasnik/MilitaryTechnical Courier, 63(1), pp.32-55.

Nicoll, A.R., 1984, The environment – high temperature oxidation and hot corrosion, u: CEI Course on High Temperature Materials and Coatings, Finland.

Turbojet Engine – Standard Practices Manual (PN 582005), 2002, Pratt & Whitney, East Hartford, USA.

Objavljeno
2016/04/04
Broj časopisa
Vol. 64 Br. 2 (2016): april – jun
Rubrika
Originalni naučni radovi

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).