Introduction
GAS turbinas são amplamente utilizados em geração de energia tems SYS. Desenvolvimentos para melhorar a sua eficiência tem led ao aumento das temperaturas de operação de regiões de alguns componentes, tais como as áreas sob a plataforma de lâminas de turbina. O estado de alta tensão do bolso raiz devido às velocidades de rotação elevadas, em combinação com o arrefecimento do ar derivada depósitos e as temperaturas que se aproximam as condições associadas com o tipo II corrosão, podem levar a fissuras [1].
CMSX-4 (Tabela1) é um único cristal de Ni-based superliga comumente usado para lâminas tur gás bine primeira fase como resultado de sua boa fluência a alta temperatura \\ propriedadesnstrength combinados com acessibilidade produção [-2]. No entanto, devido à sua composição (menor teor de Cr do que outros materiais de lâminas de turbina fase 1st vulgarmente utilizados), CMSX4 é susceptível de tipo II corrosão a quente. Isto pode resultar em dano que tem a morfologia de qualquer corrosãonem ampla fachada- attack. Sumner et al. [3] relataram investigações de tipo II corrosão a quente de CMSX4, utilizando análise estatística de grandes conjuntos de dados para gerar modelos para as condições espe cífica. Eles observaram ampla fachada ataque e mais rápido esgotamento de Cr em CMSX-4, quando comparado com IN738LC.-
Reaserch conduzida sobre os mecanismos de corrosão a quente em 1970-80s é resumida por Luthra LeBlanc [&4]. Eles concluíram que a corrosão a quente pode ocorrer através de uma combinação de três mecanismos: sulfetaçãoox idation, a formação de compostos voláteis por baixo da camada de óxido protectora ou fundente escala. modelos fundente, desde então, adquirida a mais ampla aceitação para o depósito induzida corrosão a quente [-5,6].
o processo de tipo II corrosão a quente de Ni \\ superligas Nbased requer a formação de uma película líquida eutéctica [ -5,6]. Tipo II corrosão a quente ocorrena gama de temper ature 650-800 ° C por meio da formação de misturas de ponto de fusão mínimo de Na2 SO4, NiSO4 e CoSO4 [4,5,8]. compostos NiSO4 e CoSO4 formar como um resultado da reacção de SO3 comníquel e cobalto a partir da superliga. Um mecanismo amplamente aceite para a corrosão a quente foi proposto por GoebelPettit [&9]. O seu mecanismo resume duas fases, em primeiro lugar, a fase de incu bation, meio após101; uma eutéctica líquida de Na2 SO4, NiSO4 e&em formas CoSO4 sobre a superfície de componente como um resultado da deposição acoplado com uma reacção entre os óxidos de enxofre e deníquel e de cobalto a partir de \\,nem a super liga. A segunda fase é a fase de propagação, meio após#/101; o fundente do óxido da superfície por um depósito de líquido sobre a superfície permite o acesso para o interior, e para fora Co/NI&transport. Esta forma de ataque frequentemente resulta em pitting danos com uma camada de NiO#COO exterior a ser formado, embora, por vezes, uma forma de ampla fachada ataque desenvolve [/ 5/,6].Para tipo II corrosão quente muitos investigadoresnotaram a importância de um suprimento constante de SOx de corrosão sustentada para ocorrer [
3,7,9,10]; esta variação do mecanismo de dano é conhecido como gás fluidificante induzida ácida [8,11]. Sem ambas as SOx gasosos e um fluxo regular de deposição de sulfato, a ção corrosão reac deixaria de ocorrer quando todos os reagentes tenham sido consumidos.
corrosão a quente
Type II combinado com tensão estáticano Ni
docu tadas mecanismo bem falha especialmente em sistemas aquosos [-12-,13].Studies têm foram realizados sobre os efeitos do stress sobre o crescimento pontos de corrosão em ligas de alumínio [
14]. Verificou-se que o crescimento corrosão poço poderia ser afetada\\ temponpor, amplitude de tensão e frequência em um ambiente de fadiga. A metodologia de Ishihara et ai. [
14] foi aplicada a Ni \\ superligas Nbased por Chan et ai. [15]. Eles considerado o ponto em que o crescimento da fenda excede fadiga crescimento corrosão poço. No entanto,nenhum destes-studies considerar o efeito da corrosão a quente sobre os mate riais salientar limiar de intensidade (K
\\ enésimo), o limiar abaixo do qualnão ocorre craqueamento.Finite análise elemento (FEA) é um método vulgarmente utilizado para calcular as tensões dentro geometrias complexas ou estados de carga multiaxiais. Isso é feito por engrenar a geometria como uma rede de elementos enós. Os mentos ELE pode deformar-se como limitado pelo modelo de material,wher
101, como a carga é transferida a partir de um elemento para outro através das ligações denó. FEA tem sido amplamente utilizado para avaliar o stress em condições estática e ciclicamente carregados.&#\\ métodonExperimental
ring método de ensaioC \\ espécimesnring foram fabricados a partir de CMSX4 bares. Orientações para as dimensões foram tomadas a partir de ISO 7539-5 [16
]. As dimensões finais para os homens especificos utilizadosneste teste são apresentadosna Figura-1--. C \\ espécimesnring meio após101; fabricado com um001cristal\\ orientaçãonlographic alinhado com o eixo do cilindro.-&#Porníveis de stress-alvo em uma mancha constante, o deslocamentonecessário da C<rings eram calculada pela primeira cal culating a mudança de diâmetro (Δ>d
)necessária para atingir uma determinada tensão (a equação (1
)).-Equation (1): mudança de diâmetro da ISO 75395 [16
].ô-dd
nD2=\/4etz(1)modelagemFEA foi usado para verificar os cálculos de tensão. dados substitutos de Siebörger et al. [17 ] para CMSX 4 desde o módulo de Young ( E
) para a equação (2) e as propriedades do material monotónicos utilizado em mod FEA Elling. Os diâmetros estressadas finais (-df) foram calculadosUsando A equação (2):d
Fd av- Δd=(2)Os Crings foram apertadas para o diâmetro final (D f) usando grau A2 aço inoxidável M5 porcas, parafusos e anilhas, e medida utilizando um micrometro digital com uma resolução de 1μm (e precisão de 2μm). Uma média de cinco leituras foi utilizada para determinar o diâmetro externo inicial (
d-AV) a partir do qual o diâmetro salientou final é calculada.Estes são dadasin Tabela 2\\.