報告書番号

Q05001

タイトル（和文）

溶射プロセスに基づく遮熱コーティングの残留応力評価手法の提案

タイトル（英文）

Proposal of Residual Stress Evaluation Method of Thermal Barrier Coating Based on Thermal Spray Process

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

プラズマ溶射技術によって施工された遮熱コーティング(TBC)において残留応力は、コーティングと基材の線膨張係数差により発生する。X線回折法やひずみゲージ法により得られたこれまでの実験結果から、セラミックコーティング表面の残留応力は引張りとなることが知られる。この研究では、残留応力を正確に予測するための評価手法が実際の溶射プロセスに基づいて提案される。この研究で提案される残留応力モデルは、つぎから構成される。(1)基材表面上に衝突した溶融粒子の形成による急冷応力、(2)付着粒子層と基材との線膨張係数差によって発生する熱応力。ここでは、提案モデルによって推定された残留応力が実験結果と精度よく一致することが示された。

概要 （英文）

Residual stress is generated in Thermal Barrier Coating (TBC), which was fabricated spray technology, by difference of coefficient of thermal expansion between the coating and the substrate. From previous experimental results obtained by X-ray diffraction method and strain gage method, it is known the residual stress at the ceramic coating surface is in tensile for as-spray TBC. In this study, the evaluation method that can predict exactly such residual stress is suggested based on an actual thermal spray process. Residual stress model proposed in this method is consisted of (1) quenching stress, which was formed in molten spray particles impinged onto the substrate, and (2) thermal stress, which was generated by difference of thermal expansion between the particle-deposited layer and the substrate. It was shown herein that residual stress estimated by the proposed model almost coincides with experimental one with a good accuracy.

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