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Evaluating Deformation Behavior of a TBC-System during Thermal Gradient Mechanical Fatigue by means of High Energy X-Ray Diffraction

Bartsch, Marion und Wischek, Janine und Meid, Carla und Manero, Albert und Sofronsky, Stephen und Knipe, Kevin und Raghavan, Seetha und Karlsson, Anette M. und Okasinski, John und Almer, Jonathan (2016) Evaluating Deformation Behavior of a TBC-System during Thermal Gradient Mechanical Fatigue by means of High Energy X-Ray Diffraction. 3rd International Workshop on Thermo-Mechanical Fatigue, 2016-04-27 - 2016-04-29, Berlin, Deutschland.

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Offizielle URL: http://www.tmf-workshop.bam.de/en/tmf_media/tmf-workshop2016_bartsch.pdf

Kurzfassung

Analysis of X-ray diffraction pattern is a suitable method for contact free local strain measurement of crystalline materials under thermal and mechanical load. For employing this method in TMF - testing an equipment for cyclic thermal loading of tubular specimens has been developed and implemented into a servo-hydraulic test machine at the advanced photon source (APS) at Argonne National Laboratory. The specimen’s outer surface is heated by focused infrared radiation while it’s inner surface can be cooled with pressurized air resulting in a controlled thermal gradient across the specimen’s wall. The entire test machine is mounted on a precision positioning rig, which allows for exact µm-positioning with respect to the X-ray beam. Thermal mechanical tests with and without superposed thermal gradient have been performed on superalloy specimens with a thermal barrier coating system, and simultaneously X-ray diffraction patterns were taken using a 2D detector, giving 360° lattice parameter data. Size of the beam was 50µm in width and 300µm in height, and with a step width of 30µm the sample was scanned by the high energy beam of about 65 keV. Thermal and mechanical load schemata have been varied intending to determine material properties from the respective strain response of the different layers of the coated system. Strain data were acquired in plane parallel to the specimen’s length axis and out of plane. Comprehensive results of the strain data evaluation will be presented and discussed with respect to local material properties and damage features achieved in previous TGMF-tests series on the same type of specimen.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/108686/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Evaluating Deformation Behavior of a TBC-System during Thermal Gradient Mechanical Fatigue by means of High Energy X-Ray Diffraction
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bartsch, Marionmarion.bartsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3952-2928NICHT SPEZIFIZIERT
Wischek, Janinejanine.wischek (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Meid, Carlacarla.meid (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Manero, Albertuniversity of central florida, orlando, fl, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sofronsky, Stephenuniversity of central florida, orlando, fl, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Knipe, Kevinuniversity of central florida, orlando, fl, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Raghavan, Seethauniversity of central florida, orlando, fl, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Karlsson, Anette M.cleveland state university, ohio, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Okasinski, Johnadvanced photon source, argonne national laboratory, argonne, illinoisNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Almer, Jonathanadvanced photon source, argonne national laboratory, argonne, illinoisNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:27 April 2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:TMF, Thermal Mechanical Fatigue, Thermal Barrier Coating, in situ X-ray diffraction
Veranstaltungstitel:3rd International Workshop on Thermo-Mechanical Fatigue
Veranstaltungsort:Berlin, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:27 April 2016
Veranstaltungsende:29 April 2016
Veranstalter :BAM - Bundesanstalt für Materialprüfung Berlin
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Experimentelle und numerische Methoden
Hinterlegt von: Bartsch, Dr.-Ing. Marion
Hinterlegt am:01 Dez 2016 08:52
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:13

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