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Empreu aquest identificador per citar o enllaçar aquest ítem: http://hdl.handle.net/2099.1/3196

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Títol: Caracterización microestructural y mecánica de barreras térmicas por APS y EB-PVD degradadas por fatiga térmica y mecánica
Autor: Armengol, Suzanne
Tutor/director/avaluador: Gaillard, Yves Veure Producció científica UPC
Universitat: Universitat Politècnica de Catalunya
Càtedra /Departament: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal•lúrgica
Matèries: Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Degradació de materials
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Assaig de materials::Assaig de fatiga
Data: feb-2006
Tipus de document: Master thesis (pre-Bologna period)
Resum: Las superaleaciones de inconel con recubrimientos de barrera térmica generalmente se utilizan en el área aeroespacial para álabes de turbina de aviones. Durante servicio, la aleación se expone a temperaturas muy altas lo que puede implicar una degradación en sus propiedades. Por ello, se impusieron los sistemas TBC que constan en un conjunto de tres capas, el sustrato, la capa de unión “bond coat” y los recubrimientos de barrera térmica generalmente compuestos de circona estabilizada con itria. Estos recubrimientos TBC se depositan por dos métodos diferentes que son por APS y por EB-PVD y se utilizan para proteger a la aleación de los fuertes cambios de temperatura y de posibles efectos de oxidación. Sin embargo, se ha observado que estas barreras pueden sufrir fallas bien sea por efecto de fatiga térmica y por efecto de fatiga por contacto y con las cuales puede ocasionar daños irreversibles en el sustrato. Debido a esto, en primer lugar se hizo un análisis microestructural y de dureza al inconel para de esta manera averiguar si las fallas de las TBC se ven afectadas por variaciones en el sustrato y luego se hicieron estudios experimentales de fatiga térmica y por contacto para determinar el tipo de daño ocasionado. Se realizaron ensayos de fatiga térmica a estas capas hasta temperaturas de 1000°C y 1200°C con diferentes ciclos térmicos y se hizo un análisis microestructural y de dureza .Así mismo, se hicieron ensayos de fatiga por contacto para realizar una caracterización mecánica de probetas a temperatura ambiente y tratadas térmicamente para el caso del EBPVD. Estas capas, se sometieron a ensayos de fatiga por contacto con indentador esférico para de esta manera determinar la evolución de algunas de sus propiedades físicas en relación con los diferentes tratamientos térmicos aplicados. Los resultados se analizaron con microscopia de fuerza atómica, microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido para determinar los cambios a nivel microestructural generados por este tipo de tratamiento.Se compararon estos resultados con experimentos de indentaciones esféricas simples los cuales se realizaron para determinar la resistencia mecánica de estas capas, asi como tambien la dureza y el modulo de Young. Se midieron las huellas residuales de indentación para poder realizar una curva tensión-deformación que sirvió para estudiar los mecanismos de deformación en las capas. Se pudo comprobar que las propiedades del inconel prácticamente no varían y que los efectos de fatiga térmica y por contacto de los sistemas TBC se debe unicamente a las capas de cerámica. Con estos efectos, se pudo evidenciar un fenómeno de delaminación en las capas. se observó la aparición de la banda de cizalladura sobre la barrera EB-PVD y formación de grietas intra y intersplats para las probetas APS.
URI: http://hdl.handle.net/2099.1/3196
Apareix a les col·leccions:Enginyeria de Materials
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