Studio per lo sviluppo di nuovi rivestimenti ceramico compositi impiegabili in sistemi abradibili

Abstract

Una strategia per l’incremento delle prestazioni delle turbine a gas consiste nella riduzione del trafilamento
dei gas nella zona ad alta temperatura della turbomacchina grazie alla riduzione della distanza tra la
sommità delle palette e la copertura protettiva della cassa della turbina. A tal fine sono stati studiati sistemi
abradibili realizzati mediante diverse tecniche. Sono stati realizzati sistemi compositi compositi a base
CoNiCrAlY/Al2O3 mediante tecnica Air Plasma Spray (APS), a base NiCrAlY/graphite mediante tecnica Laser
Cladding e barriere termiche spesse e porose. Le resistenze all’ossidazione e alla fatica termica dei rivestimenti
sono state valutate per mezzo di prove di ossidazione isoterma e ciclica. I rivestimenti compositi
CoNiCrAlY/Al2O3 e NiCrAlY/graphite dopo 1000 ore a 1100°C non hanno mostrato rilevanti modificazioni
microstrutturali. La resistenza all’ossidazione dei nuovi rivestimenti compositi soddisfa le specifiche dei
produttori, gli “Original Equipment Manufacturer” (OEM). Le barriere termiche spesse e porose superano i test
di fatica termica imposti dalle procedure degli OEM. La durezza di tali rivestimenti suggerisce il loro uso in
combinazione con palette dotate di rivestimento abrasivo sull’estremità. Le barriere termiche hanno mostrato
buone caratteristiche di abradibilità.