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RESUMEN: Este trabajo es parte de un proyecto Interinstitucional cuyo objetivo es entender el fenomeno de degradacion de recubrimientos tipo barrera termica (TBC – Thermal Barrier Coating), depositados sobre alabes de turbinas de gas. Un TBC consiste de dos capas, una metalica de una aleacion CoNiCrAlY, denominada capa de enlace (BC – Bond Coat), y otra ceramica de zirconia estabilizada con itria (YSZ), denominada capa superior (TC – Top Coat); ambas depositadas sobre sustratos de acero inoxidable AISI 304. EN este caso, el BC se deposito mediante rociado a alta velocidad por combustion de oxigeno (HVOF - High Velocity Oxygen Fuel), mientras que el TC mediante rociado por plasma atmosferico (APS - Atmospheric Plasma Spray). Los TBCs se trataron termicamente a 1200 °C colocando sobre de estos una mezcla de alumino-silicatos de calcio, magnesio, aluminio y silicio (CMAS) en forma de polvo, a una concentracion de 35 mg/cm2, durante 8 y 16 horas de exposicion, con el fin de evaluar el efecto de estos oxidos sobre el perfil de esfuerzos residuales. Los perfiles se determinaron mediante el metodo de remocion de capa modificada para recubrimientos bicapa (MLRMDC – Modified Layer Removal Method for Duplex Coatings) y aplicando una adaptacion de la ecuacion de esfuerzo debida a la diferencia de coeficientes de expansion termica. Se encontro que ambos metodos proporcionan resultados coincidentes; ademas, se encontro que para tiempos de exposicion mas largos se observa un incremento de los esfuerzos residuales de compresion en el TC debido al efecto del ataque por CMAS. Los resultados de este trabajo pueden ser de gran utilidad para fabricar nuevos TBCs que provean una mejor y mas duradera proteccion de los alabes de turbinas de gas. Estos tambien pueden considerarse como un punto de referencia para calibrar y utilizar otras tecnicas para determinar esfuerzos residuales, como lo es la tecnica de interferometria electronica de patrones de moteado (ESPI – Electronic Speckle Pattern Interferometry) y la correlacion de imagenes. Palabras clave: recubrimiento de barrera termica, esfuerzos residuales, rociado termico y oxidos de calcio, magnesio, aluminio y silicio. |
