Bir termal bariyer kaplama sisteminin yorulma davranışının incelenmesi
Investigation of fatigue behavior of a thermal barrier coating system
Yazar: SERDAR DALKILIÇ
Danışman: Y.DOÇ. AKİLE TANATMIŞ
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Sivil Havacılık = Civil Aviation

Özet:
ÖZETDoktora TeziBİR TERMAL BARİYER KAPLAMA SİSTEMİNİN YORULMADAVRANIŞININ İNCELENMESİSerdar DALKILIÇAnadolu ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüSivil Havacılık Anabilim DalıDanışman: Yard. Doç. Dr. A. Akile TANATMIŞ2007, 149 sayfaBu tezde, uçaklarda kullanılan gaz türbinli motorların türbin kanatçıklarınauygulanan bir termal bariyer kaplama sisteminin yorulma davranışı incelenmiştir.Bir termal bariyer kaplama sisteminin sabit yüksek sıcaklıkta düşük çevrimliyorulma (HT-LCF) özellikleri üzerine yapılan bir deneysel çalışma ve bu çalışmasonucunda elde edilen bulgular sunulmuştur. İncelenen TBC sistemi; yönlükatılaştırılmış nikel bazlı bir süperalaşım olan IN 100 DS altlığa, itriyum oksit ilekısmen kararlı hale getirilmiş zirkonyum oksitten (YPSZ) oluşan bir seramik üstkaplamaya ve NiCoCrAlY metalik bağ kaplamaya sahiptir. Her iki tabaka daelektron demetiyle fiziksel buhar çöktürme (EB-PVD) yöntemiyle uygulanmıştır.Deney numunelerinde oluşan hasarlar; mekanik gerilme, çevrim sayısı, termalbariyer kaplama etkisi ve yüksek sıcaklıkta geçen zaman açısından incelenmiştir.Numunelerin makro ve mikroyapılarındaki değişiklikler; taramalı elektronmikroskobu (SEM), enerji saçınımlı x ışını analizi (EDX) , x ışını difraksiyonu(XRD), optik mikroskop (OM) ve kızıl ötesi görüntüleme (IR) gibi çeşitlikarakterizasyon teknikleri kullanılarak ve literatürdeki daha önce yapılançalışmalarla karşılaştırılarak açıklanmıştır.Anahtar Kelimeler: Gaz Türbini, Termal Bariyer Kaplama, Zirkonyum Oksit,NiCoCrAlY, Düşük Çevrimli Yorulmai

Abstract:
ABSTRACTPhD DissertationINVESTIGATION OF FATIGUE BEHAVIOR OF A THERMALBARRIER COATING SYSTEMSerdar DALKILIÇAnadolu UniversityGraduate School of SciencesCivil Aviation ProgramSupervisor: Asst. Prof. Dr. A. Akile TANATMIŞ2007, 149 pagesIn this dissertation, fatigue behavior of a thermal barrier coating systemapplied to the turbine blades of gas turbine aero-engines is investigated. Anexperimental study on the isothermal high temperature low cycle fatigue (HT-LCF) properties of a thermal barrier coating system and the results of thisexperimental study is presented. Investigated TBC system consists of adirectionally solidified nickel based superalloy IN 100 DS substrate, a yttriapartially stabilized zirconia (YPSZ) ceramic top coat and a NiCoCrAlY metallicbond coat. Both layers are applied by Electron Beam Physical Vapor Deposition(EB-PVD) method. Damages on test specimens are investigated in terms ofmechanical stress, number of cycles, the effect of thermal barrier coating and timeat high temperature. The macro and microstructural changes in the specimens aredescribed by means of various characterization techniques such as ScanningElectron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-ray Analysis (EDX), X-rayDiffraction (XRD), Optical Microscope (OM) and Infrared Imaging (IR) and bycomparison of previous studies in the literature.Keywords: Gas Turbine, Thermal Barrier Coating, Zirconium Oxide,NiCoCrAlY, Low Cycle Fatigueii