報告書番号

W03012

タイトル（和文）

ガスタービン動翼のコーティング組織変化を用いた温度推定手法およびアルミニウム含有量予測手法 -－CoNiCrAlYコーティングの大気中酸化試験による適用性検討－-

タイトル（英文）

Temperature Estimation and Aluminum-content Prediction by means of Microstructural Change of Coating for Gas Turbine Blade-Examination of Applicability based on Oxidation Test in Air for CoNiCrAlY 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CoNiCrAlYコーティング試験片を用いて大気中酸化試験を行い、界面組織変化挙動およびAl含有量変化挙動を把握し、界面拡散層厚さを用いた温度推定手法およびAl含有量予測手法の適用可能性を評価した。その結果、CoCrAlYコーティングと同様に、CoNiCrAlYコーティングにおいてもコーティングと基材界面に界面拡散層が存在し、その厚さの成長は、厚さの二乗が酸化時間に比例する放物線則に従うことが確認された。これにより界面拡散層厚さ成長に基づき提案した温度推定手法は、CoNiCrAlYコーティングにも適用できる見通しを得た。また、CoNiCrAlYコーティングのAl含有量は、表面での酸化や基材への拡散により消費され、CoCrAlYコーティングと同様に、界面拡散層厚さの増加に伴い、ほぼ直線的に減少することが明らかとなった。このAl含有量と界面拡散層厚さの関係よりAl含有量を予測する手法が、CoNiCrAlYコーティングにも適用できる見通しを得た。

概要 （英文）

Focused on CoNiCrAlY coating, the applicability of temperature estimation and aluminum-content prediction methods using microstructural changes of the coating was examined by means of oxidation tests in air. In CoNiCrAlY coating, as well as in CoCrAlY coating, a boundary diffusion layer is formed at the boundary between the coating and the substrate. It is ensured that the squared thickness of the boundary diffusion layer is proportional to the oxidation time. There is a possibility that the temperature estimation method by means of the microstructural change is applied to CoNiCrAlY coating. It is ensured that aluminum (Al) content in CoNiCrAlY coating has a tendency to decrease as the oxidation time increases due to oxidation and diffusion of Al to the substrate. A relationship between Al content and the thickness of the boundary diffusion layer in each test condition can be described as a straight line as well as CoCrAlY coating. It implies that the diffusion of Al to the substrate significantly influence to the decrease of Al content. The prediction method of Al content by means of the microstructural change of the coating has a possibility to be applied to CoNiCrAlY coating. According to the oxidation test in air, Al-content is larger in CoNiCrAlY coating than CoCrAlY at the same temperature and oxidation time. Thus, there is a possibility that CoNiCrAlY coating is superior to CoCrAlY coating in oxidation resistance.

報告者

キーワード