Instrumentoitujen indentaatiomenetelmien hyödyntäminen termisesti ruiskutettujen pinnoitteiden mekaanisten ominaisuuksien karakterisoinnissa
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2008
Department
Major/Subject
Materiaalitiede
Mcode
MT-45
Degree programme
Language
fi
Pages
85
Series
Abstract
Different indentation methods are nowadays widely used in material property characterization. These methods like hardness, elastic modulus, stress-strain, scratch and fracture toughness tests provide valuable information of component performance and life expectancy under different conditions. Can these indentation methods and formulas developed for homogenous bulk materials or for thin coatings be used with lamellar structures like thermal sprayed coatings? This is one of the main questions to be answered in this work. In this work we present the basic principles and boundary conditions of applied indentation methods and their suitability for thermal sprayed coatings. All the basic equations are also included. Two new toughness parameters were created during this thesis. The meaning and usability of these parameters are studied. The structure of HVOF sprayed carbide and oxide coatings are studied as well as its effect on mechanical properties. The main focus areas are the effects of coating microstructure on fracture toughness, crack initiation and propagation resistance.Erilaisten indentaatio- eli voima-tunkeuma-mittamenetelmien hyödyntäminen on yleistä materiaalien mekaanisten ominaisuuksien karakterisoinnissa. Nämä menetelmät, kuten kovuus-, kimmokerroin-, jännitys-venymä-, naarmutus- ja murtositkeystestit, tarjoavat arvokasta tietoa komponentin suorituskyvystä ja eliniästä eri olosuhteissa. Voiko kyseisiä homogeenisille bulkkimateriaaleille tai ohutkalvoille kehitettyjä indentaatiomenetelmiä ja yhtälöitä käyttää lamellimaisten rakenteiden kuten termisesti ruiskutettujen pinnoitteiden kanssa? Tämä on yksi niistä kysymyksistä, joihin tämä työ pyrkii vastaamaan. Työ esittelee käytettyjen indentaatiomenetelmien perusperiaatteet, teoriat, matemaattiset yhtälöt ja raja-arvot, sekä tarkastelee niiden soveltuvuutta termisesti ruiskutetuille pinnoitteille. Työn yhteydessä kehitettiin kaksi uutta murtositkeysparametria. Tarkastelun kohteena ovat näiden parametrien merkitys sekä käytettävyys. Termisesti ruiskutettujen karbidi- ja oksidipinnoitteiden koostumuksen Ja mikrorakenteen vaikutusta mekaanisiin ominaisuuksiin on tarkasteltu. Pääfokusalueet ovat pinnoitteiden rakenteen vaikutus murtositkeyteen, särön ydintymis- ja särön kasvun vastustuskykyyn.Description
Supervisor
Hannula, Simo-PekkaThesis advisor
Turunen, ErjaSöderberg, Outi
Keywords
instrumented indentation, instrumentoitu indentaatio, nanoindentation, nanoindentaatio, fracture toughness, murtositkeys, thermal spray, terminen ruiskutus, WC-CoCr, WC-CoCr, YSZ, YSZ, LSCF, LSCF