Structure-dependent residual stress of thermal barrier coating on turbine blade with exposure to high temperature

热障涂层 残余应力 材料科学 复合材料 涡轮叶片 涂层 压力(语言学) 热的 刀(考古) 涡轮机 结构工程 热力学 物理 工程类 语言学 哲学
作者
Peng Jiang,Liuyu Yang,Yiwen Chen,Dingjun Li,Xiaoxiang Wang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:1002: 175253-175253 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2024.175253
摘要

This work aims to investigate the structure-dependent residual stress of thermal barrier coating systems (TBCs) on actual turbine blades with curved surfaces, and explore the relationship between stress and failure in different blade regions. A specialized non-destructive stress measurement setup was developed for this purpose. The residual stresses in the top coat (TC) and thermally grown oxide (TGO) layer at different blade regions, namely the convex surface, the concave surface, and the leading-edge surface, were measured during isothermal oxidation services. A phenomenon of residual stress reversal was discovered. The structure-dependent failures of TBCs in different blade regions were found to be strongly correlated with the residual stress in the TGO layer, rather than the TC layer. These results significantly enhance our understanding of the failure mechanism and contribute to the prediction of service lifetimes for turbine blades equipped with TBCs.
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