報告書番号

W01022

タイトル（和文）

ガスタービンコーティングの温度推測手法およびアルミニウム含有量予測手法についての検討 -－アルミニウム拡散処理を施したCoCrAlYについての検討－-

タイトル（英文）

Examination of Temperature Estimation and Aluminum-content Prediction For a Gas turbine Coating－Examination of Aluminized CoCrAlY coating－

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

Al拡散処理を施したCoCrAlYコーティングの組織変化を用いて、動翼表面付近の温度推測手法およびコーティング中のAl含有量予測手法について検討し、実機GT動翼分析結果を用いてその適用可能性について検討した。コーティング試験片を用いた加熱試験を行い、コーティング／基材界面に実機使用済動翼とほぼ同様な界面拡散層注1)が観察された。界面拡散層厚さの二乗は、時間に比例して成長する傾向を示した。これらの結果から得られた界面拡散層成長式を用いて、動翼各部位の拡散層厚さより温度が推定できる。1300℃級実機GT使用済動翼各部位で測定したコーティング中のAl含有量と界面拡散層厚さは、使用時間に関わらず一本の直線でほぼ整理できた。この関係を用いて、コーティング中のAl含有量が、耐酸化性低下の指標と考えられる基材のAl含有量と同等になるまでの時間を予測する手法を提案した。

概要 （英文）

In Aluminized CoCrAlY coating both on specimens and on in-service buckets, boundary diffusion layer is found at the boundary between coating and substrate. Its square is almost in proportion to time. From this relationship, the equation to represent the growth of the layer can be obtained, and the temperature at any observed area of a bucket can be estimated by measuring the t thickness of the layer. Regardless of operating time of 1300℃-class gas turbine bucket in service (about 20000 hours, about30000 hours and about 40000 hours), the relationship between Al-content in the coating and the thickness of the boundary diffusion layer at any observed area can be described as one certain line. From this relationship, by finding the time when the boundary diffusion layer reaches the thickness corresponding to the Al-content equal to the substrate, the time when the Al-content in the coating decreased to the same one as substrate can be predicted. By means of the thickness of the boundary layer in the coating of 1300℃-class gas turbine bucket used for about 20000hours, Al-content in the coating of the bucket used for about 40000hours. As a result, the estimated Al-content is equal to the measured one in extent of ±30%. These results show the possibility of the temperature estimation and of the prediction of the time when Al-content in the coating is decreased to the same one as substrate by measuring the thickness of boundary diffusion layer in aluminized CoCrAlY on bucket of 1300℃-class gas turbine served for about 20000hours.

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