Influência da temperatura de pré-aquecimento sobre a morfologia e ciclos térmicos de revestimentos YSZ

• Autor(a) principal: Vanat, Karen Juliana
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1967
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Revestimentos - Processos; Aspersão térmica; Oxidação; Engenharia mecânica; Coating processes; Metal spraying; Oxidation; Mechanical engineering

Revestimentos resistentes à elevadas temperaturas, como os revestimentos do tipo barreira térmica (TBC), são compostos por uma camada cerâmica superior (Top Coat) sobre um revestimento de ligação metálico (Bond Coat), e são normalmente aplicados por aspersão térmica para a proteção de componentes de turbinas. Para que o revestimento aplicado a estes componentes seja eficiente, é preciso analisar os fatores influentes sobre o desempenho dos revestimentos, como por exemplo, a temperatura de pré-aquecimento do substrato. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a influência da temperatura de pré-aquecimento do substrato sobre a morfologia e comportamento de revestimentos cerâmicos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), submetidos a ciclos térmicos de aquecimento seguido de resfriamento forçado. A aplicação do revestimento cerâmico foi realizada pelo processo de aspersão térmica a plasma ao ar (APS), sobre substrato de uma liga de Ni previamente revestido, por um Bond Coat constituído de uma superliga de níquel aspergida termicamente pelo processo de chama de alta velocidade (HVOF). Analisou-se a influência da temperatura de pré-aquecimento do substrato (Bond Coat) sobre a porosidade, morfologia, microdureza, bem como a aderência e tenacidade à fratura da interface do revestimento Top Coat antes e após os ensaios de ciclos térmicos de oxidação. Observou-se que o aumento da temperatura de pré-aquecimento promoveu uma diminuição da porosidade do revestimento, bem como um aumento da aderência e uma maior microdureza do revestimento. A maior temperatura de pré-aquecimento promoveu também um aumento da tenacidade à fratura na interface metal/cerâmica. Observou-se que a oxidação cíclica promoveu a sinterização do revestimento Top Coat e alterações na microestrutura do revestimento Bond Coat, resultando na diminuição da porosidade e consequente aumento da tenacidade à fratura da interface Top Coat/Bond Coat. Este efeito foi mais pronunciado para as amostras de menor temperatura de pré-aquecimento do substrato.