U području turbinskih motora, legure od titana široko se koriste u različitim kritičnim komponentama zbog njihovih jedinstvenih prednosti izvedbe, ispunjavanja složenih i zahtjevnih operativnih uvjeta. Ispod je detaljan uvod u primjenu legura od titana u turbinskim diskovima, lopaticama turbina, lopaticama s vodičima i komorama za izgaranje, zajedno s raspravom o razvojnim trendovima i novim tehnologijama u visokim temperaturama.
1,Visoke temperaturne legure od titana za turbinske diskove
Turbinski diskovi traju neravna toplinska opterećenja tijekom rada, a područje naplatka je doživjelo veće temperature od središta, što rezultira značajnim toplinskim stresom. Uz to, zubi s dovetalnim real imaju najviše centrifugalne sile, podvrgavajući ih složenim stresnim uvjetima. Stoga, materijali za turbinski diskovi moraju udovoljavati strogim zahtjevima: visoki prinos i čvrstoća puzanja, izvrstan toplinski i mehanički otpor umora, nizak koeficijent toplinske ekspanzije, bez osjetljivosti na zarez i superiorne performanse niskog ciklusa. Visokotemperaturne legure od titana, s njihovim izuzetnim svojstvima, idealan su izbor za materijale s turbinskim diskovima, osiguravajući stabilan i pouzdan rad u uvjetima visoke temperature i visokog stresa.
2,Visoke temperaturne legure od titana za turbinske lopatice
Turbinske noževe spadaju u najkritičnije komponente u turbinskom motoru. Iako djeluju na nešto nižim temperaturama od voditelja, oni podnose značajne i složene sile u izrazito oštrim uvjetima. Dakle, materijali za turbinske oštrice moraju posjedovati: visoku otpornost na oksidaciju i koroziju, izvrsna čvrstoća puzanja i puknuća, dobra mehanička i toplinska otpornost na zamor, te uravnotežene performanse visoke i srednje temperature. Visokotemperaturne legure od titana ispunjavaju ove rigorozne zahtjeve, osiguravajući pouzdano djelovanje noža u ekstremnim uvjetima i proširujući radni vijek.
3,Visokotemperaturne legure od titana za vodilice
Vodiči u prvoj fazi su među komponentama koje su najviše podvrgnute toplinskom šoku u turbinskim motorima. Međutim, kao stacionarni dijelovi, oni imaju relativno niska mehanička opterećenja. U praksi, problemi poput izobličenja izazvanih stresom, toplinskog pucanja uslijed brzih fluktuacija temperature i oštećenja opeklina od pregrijavanja često dovode do neuspjeha. Na temelju njihovih radnih uvjeta, vodeći materijali moraju pokazati: dovoljna otpornost na izdržljivost i otpornost na toplinski umor, visoka otpornost na oksidaciju i koroziju, a ako se koriste legure od lijevanih lijeva, dobra odljevanost. Visokotemperaturne legure od titana i srodne tehnologije lijevanja ispunjavaju ove zahtjeve, poboljšavajući pouzdanost i životni vijek vodiča.
4,Legure visoke temperature za komore za izgaranje
Zbog složene strukture plinskih turbina, različiti presjeci doživljavaju različite temperature i stresne uvjete. Komore za izgaranje izdrže relativno nizak mehanički stres, ali značajan toplinski napon. Ključni zahtjevi za materijale za izgaranje uključuju: oksidaciju visoke temperature i otpornost na koroziju vrućeg plina, odgovarajuću kratkotrajnu i dugoročnu čvrstoću, izvrstan otpor toplinskog umora, dobru obradivost (izdržljivost, performanse savijanja) i zavarivost, zajedno s dugoročnom mikrostrukturnom stabilnosti na radnim temperaturama. Odabir odgovarajućih legura s visokim temperaturama osigurava stabilnu performanse komore za izgaranje u okruženjima s visokim temperaturama, smanjujući kvarove uzrokovane materijalnim problemima.
5,Razvojni trendovi i nove tehnologije u legurama s visokim temperaturama
Kako bi udovoljili zahtjevima plinskih turbina sljedeće generacije za materijale visoke performanse, napredak se nastavlja u usmjeravanju učvršćivanja i jednokristalnih tehnologija lijevanja. Uz to, legure od titana u prahu metalurgije i novih zaštitnih prevlaka protiv erozije protiv oksidacije/vrućeg plina zabilježili su široku primjenu.
6,Puder Metalurgy Hightemperature Legual Technology
"FGH51" legura visoke temperature u prahu, a legura na temelju nivoa na bazi nikla, precipitana je precipitana pripremljena putem metalurgije u prahu. -Afaza čini oko 5% po volumenu, s formiranjem elemenata koji čine oko 50% u atomskoj frakciji. Proces proizvodnje uključuje vakuumsko indukcijsko taljenje radi stvaranja ingota master legura, nakon čega slijedi atomizacija radi stvaranja unaprijed leguranog praha, koji se zatim obrađuje u komponentne praznine. U usporedbi s konvencionalnim lijevanim i kovanim legurama visokih temperatura, FGH51 nudi ujednačenu mikrostrukturu, sitne zrna, visoku čvrstoću prinosa i vrhunsku otpornost na umor, što ga čini visokom temperaturom visoke temperature za primjenu od 650 stupnjeva. Prvenstveno se koristi u rotirajućim komponentama motora s visokim performansama, poput turbinskih diskova i nosača, značajno povećavajući performanse i pouzdanost.
7,Napredne tehnologije premaza
Kako bi povećali radne temperature lopatice turbine i produžili radni vijek, zaštitni premazi-posebno oni otporni na vruću koroziju-most, udovoljavaju strogim zahtjevima. Tradicionalni difuzijski aluminid i prevlaci aluminosilicida više ne mogu zadovoljiti zahtjeve noža visokotlačnih turbina izloženih oksidaciji i eroziji vrućeg plina velike brzine, ograničavajući njihovu upotrebu na lopatice i struje s niskim tlakom.
