報告書番号

W98026

タイトル（和文）

ガスタービンコーティング層の耐久性評価に関する研究 -高温酸化挙動の支配要因に関する検討-

タイトル（英文）

High Temperature Oxidation Behavior of Low Pressure Plasma Sprayed MCrAlY Coatings for Gas Turbines －Studying in Governing Factors of the Oxidation Behavior－

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

２種類のGT用コーティング層について酸化試験を行い、生成酸化物の形態および酸化挙動に及ぼす酸素分圧の影響について検討した。その結果、以下のことが明らかになった。（１）各コーティング層の表面にはCr,Co,Niの酸化物が、その下側にAl酸化物が層状に生成した。これはCr,Co,Niの酸化物の生成によってその下層側の酸素ポテンシャル（PO2)が低下したために、低いPO2でも酸化するAlが選択的に酸化されたことを示している。（２）各コーティング層は酸素分圧の増加による酸化の促進が認められなかった。これはCr,Co,Niの酸化速度が酸素分圧依存性を示すのに対し、Alの酸化速度は酸素分圧依存性がほとんど無いことから、AlがCr,Co,Niの酸化物の下層側で選択的に酸化されているためと考えられる。 上記の結果より、コーティング層の酸化挙動は主にAlによって支配されていると考えられた。

概要 （英文）

This paper describes that the high temperature oxidation behavior of low pressure plasma sprayed(LPPS) MCrAlY coatings is investigated in order to establish an evaluation method of the deterioration of oxidation resistance under the environment of gas turbines.The chromium(Cr),cobalt(Co) and nickel(Ni) oxides layer formed on the surface of the coatings, and the aluminum(Al) oxides layer formed under the Cr,Co,Ni oxides layer after the oxidation test.This morphology shows that Al is oxidized selectively under the Cr,Co,Ni oxides layer,because the potential of oxygen under the Cr,Co,Ni oxides is decreased remarkably after those oxides layer forms.It seems that the Al oxides play a roll of protective layer against further oxidation. It is clarified that the increasing partial pressure of oxygen(PO2) does not accelerate the rate of oxidation.It is considered that PO2 does not accelerate the rate of oxidation owing to the selective oxidation of Al, the oxidation property of which does not have a dependence on PO2. These results suggest that the oxidation behavior of MCrAlY coatings is governed by Al principally.Consequently,it seems important to watch the behavior of Al to judge the deterioration of oxidation resistance.

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