報告書番号

M15010

タイトル（和文）

ガスタービン遮熱コーティングの耐熱サイクル特性評価手法の開発 -等温場熱サイクル条件下におけるはく離寿命予測手法に関する提案-

タイトル（英文）

Development of an Evaluation Method for Resistance to Thermal Cycling of TBC -Prediction on delamination life under isothermal state-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

TBC試験片を用いた等温場熱サイクル試験の結果、1サイクルあたりの加熱保持時間が長くなると、はく離までの累積加熱時間が長くなる傾向がある。これは、はく離が加熱時間だけでなく、熱サイクルの影響を受けることを示唆している。また、トップコートのはく離は、界面酸化物（TGO）あるいはその近傍で生じている。このことは、等温場熱サイクル条件下のはく離は、TGO成長に影響されていると考えられる。そこで、トップコート／ボンドコート界面に生じる劣化損傷の状態を表すパラメータを、TGO厚さと加熱保持時間の関数として界面損傷量と定義し、それに基づいてはく離サイクル数を記述すると、本試験のはく離サイクル数を整理することができた。実機高温部品において、温度勾配が小さく、部位全体が高温となる場合には、本手法によるはく離寿命評価が有効であると見込まれる。

概要 （英文）

Test specimens with thermal barrier coating (TBC) deposited on Ni-base superalloy is subjected to furnace cycle tests, where the whole specimens are at isothermal state in the heating process, at the heating temperatures of 1123K, 1273K and 1373K with the hold time of 10 hours or 100 hours. Topcoat is delaminated at the vicinity of thermally grown oxide (TGO) that is formed on the bondcoat surface during heating. This ensures that TGO is dominant factor of the delamination in the furnace cycle test. The longer heating hold time leads to the longer cumulative heating time to delamination. This implies that topcoat delamination is affected by the thermal cycling as well as the oxidation time. The number of cycles to delamination is related with the inverse of temperature while the holding time varies. On the basis of the relation, the number of cycles to delamination is expressed as a function of the hold time and the temperature. This equation is effective for the TGO-dominant delamination under the thermally cyclic condition of TBC at isothermal heating.

報告者

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