Avaliação da Resistência à Oxidação de Camadas de Ligação de Revestimentos Utilizados em Barreiras Térmicas

Abstract

Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado. Resumo: Revestimentos são crescentemente utilizados como alternativa de engenharia em projetos avançados. Diversas técnicas e processos estão disponíveis para a aplicação de revestimentos, dependendo da condição específica a que se destinam. Revestimentos para barreira térmica, conhecidos como TBC, fazem parte de uma série especial de revestimentos metal-cerâmicos com tradicional utilização na indústria aeronáutica e crescente aplicação nas indústrias automotiva e de turbinas industriais. Um dos maiores problemas dos TBCs é sua degradação devido à oxidação em alta temperatura da camada de ligação, levando à falha do revestimento por desplacamento. O presente estudo investiga e compara o comportamento de oxidação da camada de ligação de revestimentos para barreira térmica (TBC), tendo como material a liga NiAl, que é uma liga bastante utilizada devido a suas características em altas temperaturas e por ter uma boa adesão em vários substratos. A camada de ligação foi aplicada em um substrato de Aço ABNT 1020 pelo processo Flame Spray (Aspersão a chama). Para a realização dos testes de oxidação isotérmica, o forno utilizado foi regulado a uma temperatura de 1000°C em atmosfera de ar estático, com exposição das amostras por 24, 48, 96 horas e o resfriamento feito em ar atmosférico à temperatura ambiente. A análise do óxido crescido termicamente (TGO -Thermally Grown Oxide) em cada amostra foi feita relacionando os tempos de exposição, avaliando a taxa de óxidos por meio de medições de ganho de massa das amostras com revestimentos oxidados e análises por Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Ótica. Palavras-chave:Revestimento; TBC; Barreira térmica; Aspersão térmica; Oxidação. Assessment of the Oxidation Resistance of Bond Coats Used in Thermal Barrier CoatingsAbstract: Coatings are increasingly used as an alternative in advanced engineering projects. Coatings can be applied by various techniques and processes, depending on the specific condition as intended. Thermal Barrier Coatings, known as TBC, are part of a special series of metal-ceramic coatings with traditional use in the aviation industry and increasing application in the automotive and power generation turbine industries. They consist basically of two layers, a metallic bond coat and a ceramic top coat. A major problem is TBC degradation due to oxidation at high temperature of the bond coat, forming an oxide layer known as TGO, leading to complete failure of the coating. The present study investigates and compares the oxidation behavior of the a NiAl bond coat, which is one of the widely used materials due to its characteristics at high temperatures and good adhesion to various substrates. The bond coat was applied to an SAE 1020 steel substrate by Flame Spray. To achieve the ...

Avaliação do Desempenho no Ambiente de uma Caldeira de Revestimento Metálico de Liga à Base de Ferro Obtido por Aspersão Térmica a Arco Elétrico

“…Contudo, o desempenho do sistema revestimento / substrato pode ser considerado satisfatório para as condições analisadas, uma vez que apesar da formação do óxido de ferro, não houve desplacamento do revestimento. Nos casos de desplacamento, assim como observado por Belém et al [36], uma grande região do substrato fica exposta, levando o equipamento a falhar.…”