Riassunto analitico
L'industria energetica sta assumendo sempre più importanza negli ultimi anni, in quanto permette di sostenere la società moderna in tutti i settori, rispondendo all’esigenza di ottimizzazione dei consumi e delle emissioni. Il fabbisogno di energia globale, infatti, è in continua crescita ed è necessario sostenerlo in un’ottica, da una parte dell'efficientamento/riduzione dei consumi e, dall’altra, delle necessità di crescita economica, tenendo conto degli aspetti ingegneristici che devono mantenere il passo.
Il caso specifico preso in esame in questo progetto di tesi è l’utilizzo dei thermal barrier coating (TBC) come sistema protettivo di superleghe metalliche, impiegate nel settore della produzione di energia. In particolare, tali materiali sono fortemente utilizzati nelle turbine a gas, che sono il componente principale dei motori che permettono di trasformare l’energia ricavata dalla combustione di gas naturale in energia elettrica. Aumentando la temperatura a cui la turbina lavora, la sua efficienza aumenta e quindi anche la quantità di energia prodotta, pertanto la ricerca di materiali che resistano a temperature sempre più alte è argomento attuale e di discussione.
In questo progetto sono analizzati diverse tipologie di TBC applicate alla superlega Inconel 718. In particolare, i TBC in esame sono formati da un top coat di due composizioni chimiche diverse e da un bond coat, depositati con diverse tecniche di termospruzzatura, PVD e HVOF, in modo da ottenere accoppiamenti diversi tra coating. I test che sono stati effettuati sono mirati a determinare quale combinazione di tecnologia produttiva e composizioni chimiche di questi coating, permetta di rispondere al meglio alla problematica della permanenza alle temperature sempre più elevate raggiunte in esercizio, mantenendo al contempo inalterate le proprietà meccaniche del rivestimento.
I test eseguiti riguardano: prove ambientali di corrosione in nebbia salina neutra, prove di resistenza al ciclaggio termico e allo shock termico, prove di adesione del coating al substrato e prove di resistenza allo scratch, sia superficiale che sulla sezione trasversale del provino. Tali test sono stati eseguiti su campioni cilindrici di diametro di circa 25 mm e con i risultati ottenuti si vuole dimostrare quali di questi presentano le prestazioni migliori.
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