تحلیل عددی و تجربی جدایش پوشش‌های سد حرارتی تحت بارگذاری خستگی حرارتی

پوششهای سد حرارتی به عنوان محافظ حرارتی در قطعاتی که در شرایط کاری دمای بالا کار می‌کنند، استفاده می‌شوند. این پوشش‌ها عموما شامل سه لایه که به ترتیب پوشش فوقانی سرامیکی، لایه‌ی اکسید رشدکننده و لایه‌ی پوشش پیوندی نامیده می‌شوند، می‌باشند. با توجه به فرآیند ساخت و ساختار ویژه پوشش‌های سد حرارتی، مکانیزم واماندگی این پوشش‌ها متاثر از بارگذاریهای روی قطعه پوششدادهشده میباشد. در این مقاله جدایش این پوشش‌ها تحت بارگذاری تناوبی حرارتی به روش عددی و تجربی بررسی شده‌است. نمونه‌ای از اینکونل 617 که به روش پاشش هوا-پلاسما پوششدهی شده با استفاده از یک دستگاه تست با قابلیت اعمال بار خمشی چهارنقطه‌ای، تحت بارگذاری تناوبی حرارتی با دمای بیشینهی سیکل oc 1170 به همراه بار خمشی مکانیکی ثابت nmm 7500 قرار گرفته‌است. آزمایش انجام‌شده تا ریزش پوشش‌ها ادامه داشته که در حین انجام آزمایش‌ها دمای روی سطوح نمونه اندازه‌گیری شده‌است. مدلسازی اجزا محدود با نرمافزار آباکوس برای شبیهسازی شرایط بارگذاری حرارتی و مکانیکی آزمایش انجامشده و از مدل ناحیهی چسبنده برای مدلسازی جدایش پوشش فوقانی و واماندگی پوشش استفاده شده‌است. در انتها با انجام سعی و خطا در مقادیر خواص چسبنده، نتایج اجزا محدود بر نتایج آزمایش منطبق شده و خواص چسبندگی بین‌سطحی برای این پوشش‌ها بر این اساس تخمین زده شد.