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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2014

01.01.2014

High-Temperature Creep Degradation of the AM1/NiAlPt/EBPVD YSZ System

verfasst von: Fanny Riallant, Jonathan Cormier, Arnaud Longuet, Xavier Milhet, José Mendez

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2014

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Abstract

The failure mechanisms of a NiAlPt/electron beam physical vapor deposition yttria-stabilized-zirconia thermal barrier coating system deposited on the AM1 single crystalline substrate have been investigated under pure creep conditions in the temperature range from 1273 K to 1373 K (1000 °C to 1100 °C) and for durations up to 1000 hours. Doubly tapered specimens were used allowing for the analysis of different stress states and different accumulated viscoplastic strains for a given creep condition. Under such experiments, two kinds of damage mechanisms were observed. Under low applied stress conditions (i.e., long creep tests), microcracking is localized in the vicinity of the thermally grown oxide (TGO). Under high applied stress conditions, an unconventional failure mechanism at the substrate/bond coat interface is observed because of large creep strains and fast creep deformation, hence leading to a limited TGO growth. This unconventional failure mechanism is observed although the interfacial bond coat/top coat TGO thickening is accelerated by the mechanical applied stress beyond a given stress threshold.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat M. Martena, D. Botto, P. Fino, S. Sabbadini, M. Gola and C. Badini, Eng. Fail. Anal., 2006, vol. 13, pp. 409-26 .CrossRef M. Martena, D. Botto, P. Fino, S. Sabbadini, M. Gola and C. Badini, Eng. Fail. Anal., 2006, vol. 13, pp. 409-26 .CrossRef
2.
Zurück zum Zitat R.C. Reed, The Superalloys - Fundamentals and Applications (Cambridge University Press, Cambridge UK, 2006).CrossRef R.C. Reed, The Superalloys - Fundamentals and Applications (Cambridge University Press, Cambridge UK, 2006).CrossRef
4.
Zurück zum Zitat D.S. Balint, T. Xu, J.W. Hutchinson and A.G Evans: Acta Mater., 2006, vol. 54, pp. 1815-20.CrossRef D.S. Balint, T. Xu, J.W. Hutchinson and A.G Evans: Acta Mater., 2006, vol. 54, pp. 1815-20.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat R. Panat, S. Zhang and K.J. Hsia, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 239-49.CrossRef R. Panat, S. Zhang and K.J. Hsia, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 239-49.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat V. Lughi, V. K. Tolpygo and D. R. Clarke, Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 368, pp. 212-21.CrossRef V. Lughi, V. K. Tolpygo and D. R. Clarke, Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 368, pp. 212-21.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat R. G. Wellman, M. J. Deakin, and J. R. Nicholls, Trib. Int., 2005, vol. 38, pp. 798-804.CrossRef R. G. Wellman, M. J. Deakin, and J. R. Nicholls, Trib. Int., 2005, vol. 38, pp. 798-804.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat C. Mercer, S. Faulhaber, A. G. Evans and R. Darolia, Acta Mater., 2005, vol. 53, pp. 1029-39.CrossRef C. Mercer, S. Faulhaber, A. G. Evans and R. Darolia, Acta Mater., 2005, vol. 53, pp. 1029-39.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A.M. Karlsson, T. Xu, and A.G. Evans, Acta Mater., 2002, vol. 50, pp. 1211-18.CrossRef A.M. Karlsson, T. Xu, and A.G. Evans, Acta Mater., 2002, vol. 50, pp. 1211-18.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M.Y. He, D.R.Mumm and A.G. Evans, Surf. Coat. Tech., 2004, vol. 185, pp. 184-93.CrossRef M.Y. He, D.R.Mumm and A.G. Evans, Surf. Coat. Tech., 2004, vol. 185, pp. 184-93.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat C. Courcier, V. Maurel, L. Rémy, S. Quilici, I. Rouzou and A. Phelippeau, Surf. Coat. Tech., 2011, vol. 205, pp. 3763-73.CrossRef C. Courcier, V. Maurel, L. Rémy, S. Quilici, I. Rouzou and A. Phelippeau, Surf. Coat. Tech., 2011, vol. 205, pp. 3763-73.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat M. W. Chen, R. T. Ott, T. C. Hufnagel, P. K. Wright, and K. J. Hemker, Surf. Coat. Tech., 2003, vol. 163-164, pp. 25-30.CrossRef M. W. Chen, R. T. Ott, T. C. Hufnagel, P. K. Wright, and K. J. Hemker, Surf. Coat. Tech., 2003, vol. 163-164, pp. 25-30.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat D. Pan, M. W. Chen, P. K. Wright and K. J. Hemker, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 2205-17.CrossRef D. Pan, M. W. Chen, P. K. Wright and K. J. Hemker, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 2205-17.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat A. Bickard: Ph.D. Dissertation, Ecole des Mines de Paris, France, 1998. A. Bickard: Ph.D. Dissertation, Ecole des Mines de Paris, France, 1998.
15.
Zurück zum Zitat J. L. Smialek, D. Zhu and M. D. Cuy, Scripta Mater., 2008, vol. 59, pp. 67-70.CrossRef J. L. Smialek, D. Zhu and M. D. Cuy, Scripta Mater., 2008, vol. 59, pp. 67-70.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat F. Riallant: Ph.D. Dissertation, ISAE-Ensma, France, 2013. F. Riallant: Ph.D. Dissertation, ISAE-Ensma, France, 2013.
17.
Zurück zum Zitat D. Seo, K. Ogawa, Y. Nakao, H. Miura, and T.Shoji, Surf. Coat. Tech., 2009, vol. 203, pp. 1979-83.CrossRef D. Seo, K. Ogawa, Y. Nakao, H. Miura, and T.Shoji, Surf. Coat. Tech., 2009, vol. 203, pp. 1979-83.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat A. G. Evans, D. R. Mumm, J. W. Hutchinson, G. H. Meier and F. S. Pettit, Prog. Mater. Sci., 2001, vol. 46, pp. 505-53.CrossRef A. G. Evans, D. R. Mumm, J. W. Hutchinson, G. H. Meier and F. S. Pettit, Prog. Mater. Sci., 2001, vol. 46, pp. 505-53.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat G.C. Rybicki and J.L. Smialek, Oxid. Met., 1989, vol. 31, pp. 275-309.CrossRef G.C. Rybicki and J.L. Smialek, Oxid. Met., 1989, vol. 31, pp. 275-309.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat J.B. Le Graverend, J. Cormier, P. Caron, S. Kruch, F. Gallereneau and J. Mendez Mater. Sci. Eng. A, 2011, vol. 528, pp. 2620-34.CrossRef J.B. Le Graverend, J. Cormier, P. Caron, S. Kruch, F. Gallereneau and J. Mendez Mater. Sci. Eng. A, 2011, vol. 528, pp. 2620-34.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat T. Liang, H. Guo, H. Peng and S. Gong, J. Alloys Comp., 2011, vol. 509, pp. 8542-48.CrossRef T. Liang, H. Guo, H. Peng and S. Gong, J. Alloys Comp., 2011, vol. 509, pp. 8542-48.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat V.G. Karaivanov, W.S. Slaugther, S. Siw, and M.K. Chyu: ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air, ASME, Glasgow, UK, 2010, GT2010-23421. V.G. Karaivanov, W.S. Slaugther, S. Siw, and M.K. Chyu: ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air, ASME, Glasgow, UK, 2010, GT2010-23421.
23.
Zurück zum Zitat G. Calvarin-Amiri, R. Molins and A. M. Huntz, Oxid. Met., 2000, vol. 53, pp. 399-426.CrossRef G. Calvarin-Amiri, R. Molins and A. M. Huntz, Oxid. Met., 2000, vol. 53, pp. 399-426.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat N. Roy, R.N. Ghosh, and M.C. Pandey, ISIJ International, 2001, vol. 41, pp. 915-21.CrossRef N. Roy, R.N. Ghosh, and M.C. Pandey, ISIJ International, 2001, vol. 41, pp. 915-21.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat R. Viswanathan, Damage Mechanisms and Life Assessment of High Temperature Components (ASM International, Materials Park, OH, 1989). R. Viswanathan, Damage Mechanisms and Life Assessment of High Temperature Components (ASM International, Materials Park, OH, 1989).
26.
Zurück zum Zitat V.K. Tolpygo and D.R. Clarke, Acta Mater., 2000, vol. 48, pp. 3283-93.CrossRef V.K. Tolpygo and D.R. Clarke, Acta Mater., 2000, vol. 48, pp. 3283-93.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat V.K. Tolpygo and D.R. Clarke, Acta Mater., 2004, vol. 52, pp. 5115-27. V.K. Tolpygo and D.R. Clarke, Acta Mater., 2004, vol. 52, pp. 5115-27.
28.
Zurück zum Zitat V.K. Tolpygo and D.R. Clarke, Acta Mater., 2004, vol. 52, pp. 5129-41. V.K. Tolpygo and D.R. Clarke, Acta Mater., 2004, vol. 52, pp. 5129-41.
29.
Zurück zum Zitat S. V. Prikhidko and A. J. Ardell, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 5001-12.CrossRef S. V. Prikhidko and A. J. Ardell, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 5001-12.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat S. V. Prikhidko and A. J. Ardell, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 5013-19.CrossRef S. V. Prikhidko and A. J. Ardell, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 5013-19.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat S. V. Prikhidko and A. J. Ardell, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 5021-36.CrossRef S. V. Prikhidko and A. J. Ardell, Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 5021-36.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat W. Johnson and P. Voorhees, Metall. Trans. A, 1987, vol. 18A, pp. 1213-28.CrossRef W. Johnson and P. Voorhees, Metall. Trans. A, 1987, vol. 18A, pp. 1213-28.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat X. Peng, D.R. Clarke and F. Wang,, Oxid. Met., 2003, vol. 60, pp. 225-40.CrossRef X. Peng, D.R. Clarke and F. Wang,, Oxid. Met., 2003, vol. 60, pp. 225-40.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat P. Sallot: Ph.D. Dissertation, Ecole des Mines de Paris, Paris, France, 2012. P. Sallot: Ph.D. Dissertation, Ecole des Mines de Paris, Paris, France, 2012.
36.
Zurück zum Zitat D. Texier: Ph.D. Dissertation, Université de Toulouse, ENSIACET, Toulouse, France, 2013. D. Texier: Ph.D. Dissertation, Université de Toulouse, ENSIACET, Toulouse, France, 2013.
37.
Zurück zum Zitat E. P. Busso, H. E. Evans, Z. Q. Qian, and M. P. Taylor, Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 1242-51.CrossRef E. P. Busso, H. E. Evans, Z. Q. Qian, and M. P. Taylor, Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 1242-51.CrossRef
38.
39.
Zurück zum Zitat R. T. Wu, K. Kawagishi, H. Harada and R. C. Reed, Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 3622-29.CrossRef R. T. Wu, K. Kawagishi, H. Harada and R. C. Reed, Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 3622-29.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat J. A. Haynes, B. A. Pint, Y. Zhang and I. G. Wright, Surf. Coat. Tech., 2008, vol. 203, pp. 413-6.CrossRef J. A. Haynes, B. A. Pint, Y. Zhang and I. G. Wright, Surf. Coat. Tech., 2008, vol. 203, pp. 413-6.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat M. Gell, J. Eric, V. Krishnakumar, K. Mccaron, B. Barber, Y.-H. Sohn and V. K. Tolpygo, Surf. Coat. Tech., 1999, vol. 120-121, pp. 53-60.CrossRef M. Gell, J. Eric, V. Krishnakumar, K. Mccaron, B. Barber, Y.-H. Sohn and V. K. Tolpygo, Surf. Coat. Tech., 1999, vol. 120-121, pp. 53-60.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat J.R. Vaunois: in Thermal Barrier Coating III Conference, M.J. Maloney, U. Schulz, D. Rickerby, R. Darolia, O. Lavigne, H. Murakami, and H. Guo, eds., ECI, Irsee, Germany, 2011. J.R. Vaunois: in Thermal Barrier Coating III Conference, M.J. Maloney, U. Schulz, D. Rickerby, R. Darolia, O. Lavigne, H. Murakami, and H. Guo, eds., ECI, Irsee, Germany, 2011.
Metadaten
Titel
High-Temperature Creep Degradation of the AM1/NiAlPt/EBPVD YSZ System
verfasst von
Fanny Riallant
Jonathan Cormier
Arnaud Longuet
Xavier Milhet
José Mendez
Publikationsdatum
01.01.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2014
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-013-1961-y

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