Oxidation assisted crack growth in gas turbine materials
Research Project, 2016
– 2017
Nickelbaserade superlegeringar används i gasturbinernas hetaste delar på grund av deras utomordentliga mekaniska egenskaper vid hög temperatur. I vissa fall, särskilt vad gäller gasturbiner i flygplan, begränsas komponenternas livslängd av sprickbildning i materialet som orsakas av en kombination av oxidation och termomekanisk last. Under dragspänning vid hög temperatur kan nämligen lokal oxidation i sprickspetsen öka spricktillväxten i ett material med flera tiopotenser. En fördjupad förståelse av detta fenomen är avgörande för att kunna bemästra dess effekter på livslängd och prestanda hos heta lastbärande delar i gasturbiner.
Projektet syftar till att förstå de mikrostrukturella faktorer som är kritiska för korrosionsprocessen för att underlätta utvecklingen av nya material och tillverkningsmetoder som ger ökad motståndskraft mot denna typ av nedbrytning. Den nya kunskapen kommer även att användas i internationella samarbeten som syftar till att utveckla förbättrade modeller för att förutsäga komponenternas livslängd. Detta genom att:
· Öka förståelsen för oxidationsförloppet vid sprickspetsen i Ni-baserade superlegeringar under kombinationen av mekanisk last och oxidation vid hög temperatur.
· Utveckla metoder för att genomföra mikromekanisk provning av korngränser med och utan oxid.
· Öka förståelsen för hur oxiderna påverkar korngränsernas hållfasthet och därmed möjliggöra utvecklingen av nya beräkningsmodeller.
Participants
Krystyna Marta Stiller (contact)
Materials Microstructure
Anand Harihara Subramonia Iyer
Materials Microstructure
Magnus Hörnqvist Colliander
Materials Microstructure
Collaborations
Competence Center for High Temperature Corrosion
Gothenburg, Sweden
GKN Aerospace Sweden
Trollhättan, Sweden
Funding
Competence Center for High Temperature Corrosion
Funding Chalmers participation during 2016–2017
Related Areas of Advance and Infrastructure
Chalmers Materials Analysis Laboratory
Infrastructure
Materials Science
Areas of Advance