Determination of residual stresses in thermal barrier coating due to the amount of CMAS infiltration

• Pedro Yáñez Contreras ^[2] ; Miguel León Rodríguez ^[2] ; José Martín Medina Flores ^[1] ; José Alfredo Jiménez García ^[1] ; Francisco Javier Santander Bastida ^[2] ; José Yáñez Rodríguez ^[3]
  1. [1] Tecnológico Nacional de México

     Tecnológico Nacional de México

     México

     
  2. [2] Universidad Politécnica de Guanajuato
  3. [3] Centro de Tecnología Avanzada

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• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 87, Nº. 215, 2020, págs. 76-83
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Determinación de esfuerzos residuales en un recubrimiento de barrera térmica debido a la cantidad infiltrada de CMAS
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• Resumen
  • español

    Este trabajo muestra el efecto de la cantidad infiltrada de CMAS en el YSZ del TBC sobre la magnitud de los residuales. El recubrimiento de barrera térmica (TBC) fue fabricado mediante rociado térmico de dos capas, CoNiCrAlY y zirconia estabilizada con itria (YSZ). La capa metálica de enlace (BC) fue depositada mediante una pistola de rociado a alta velocidad por combustión de oxigeno (HVOF), mientras que la cerámica (TC) mediante rociado por plasma atmosférico (APS). Los TBC’s fueron tratados térmicamente con una temperatura de 1250 °C, con un ataque de CMAS con concentración de 10 mg/cm², durante 2 y 4 horas, respectivamente, con el fin de evaluar el efecto de la cantidad infiltrada de CMAS sobre la magnitud del estado de esfuerzos residuales del TC (YSZ). El estado de esfuerzos del recubrimiento fue determinado mediante el método de remoción de capa modificada para recubrimiento bicapa (MRCMRB) y las ecuaciones de Noda. Se determinó un incremento de 26,446 MPa durante 2 horas de tratamiento térmico y 30,743 MPa durante 4 horas

  • English

    In this work, we present the effect of the amount of CMAS infiltration into YSZ of Thermal barrier coatings (TBC) on the magnitude of residual stresses. The (TBC) were deposited by thermal spraying of CoNiCrAlY (Bond Coat-BC) and YSZ (Top Coat-TC) powders. The deposition of the BC was through the high velocity oxygen fuel (HVOF) system. The TC was deposited via an atmospheric plasma-spraying gun (APS). The TBCs were heat treated at 1250 °C, with a CMAS attack at a concentration of 10 mg/cm².The attack exposure was for 2 and 4 hours respectively. In this evaluation, the measured parameter was the magnitude of the residual stress state in Yttria Stabilized Zirconia (YSZ). The residual stress profiles were obtained using the Modified Layer Removal Method for Duplex Coatings (MRCMRB) and the Noda equations. An increase of 26.446 MPa was determined for 2 hours of thermal treatment and 30.743 MPa for 4 hours