報告書番号

T00012

タイトル（和文）

ガスタービン動翼材Inconel738LCの熱疲労強度に及ぼす耐食コーティングの影響

タイトル（英文）

Influece of corrosion resistance coating on thermo-mechanical fatigue strength of Inconel738LC

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ガスタービン動翼の耐食コーティングが熱疲労強度に及ぼす影響を調べるため、IN738LCにCoCrAlYコーティングを施したコーティング材を用いて、温度－ひずみ状態を模擬した実機模擬熱疲労条件（Blade波形）で多軸熱疲労試験を実施した。同位相条件では、基材からのき裂発生が抑制されたことにより、コーティング材の寿命が木材に比べ長くなった。一方、逆位相およびBlade波形ではコーティング材の破損寿命は基材の0.45に低下した。これは、コーティングと基材との変形特性の相違によるコーティング内のき裂発生寿命の促進およびコーティング割れからの基材のき裂伝ぱが、基材のみの場合のそれに比べ加速するためであることが、破面観察結果から示唆された。繰返し依存型のコーティング材の熱疲労損傷を基材のそれから算出する寿命低減係数を決定した。これを既報の熱疲労寿命評価法の熱疲労損傷算出に考慮することで、コーティング材の時間依存型の熱疲労寿命を精度よく推定することができた

概要 （英文）

In order to study effect of corrosion resistant coating on thermo-mechanical fatigue strength of gas turbine blades, in-phase and out-of-phase of temperature-strain waveform biaxial thermo-mechanical fatigue tests as well as a blade waveform, which simulates temperature-strain history in the actual gas turbine blade, were carried out on IN738LC coated by CoCrAlY. Failure of coated material under the in-phase condition is longer than that of substrate due to suppression of crack initiation and propagation in the coating. On the other hand, failure life of the coated material under the in-phase and blade waveform reduced 0.45 of failure life of the substrate. It was suggested from failure surface observation that crack initiation period in the coating is shorten by the difference of deformation behavior between substrate and coating, and that crack propagation rate in the substrate of coated material is accelerated by the cracking of the coating compared with the crack propagation rate of substrate itself. Failure life reduction factor of the coated material under time independent out-of-phase and blade waveform was determined from experimental results. By incorporating the life reduction factor into the previously proposed thermo-mechanical fatigue life evaluation method, failure live of the time dependent thermo-mechanical fatigue tests were precisely predicted by the proposed evaluation method.

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