Le moteur d’avion est l’un des composants les plus essentiels des avions.En effet, il présente des exigences techniques relativement élevées et est difficile à fabriquer.En tant que dispositif d'alimentation important dans le processus de vol des avions, il a des exigences très élevées en matière de traitement des matériaux.Il possède les propriétés de légèreté, de ténacité élevée, de résistance à la température, de résistance à l'oxydation et de résistance à la corrosion, et les propriétés de haute qualité du superalliage lui permettent de répondre aux exigences des matériaux des moteurs d'avion.
Les matériaux superalliés peuvent conserver de bonnes performances à des températures supérieures à 600°C et dans certaines conditions de contrainte.L’émergence des superalliages vise à répondre aux exigences exigeantes des équipements aérospatiaux modernes.Après des années d’évolution des matériaux, les superalliages sont devenus des matériaux importants pour la fabrication de composants chauds d’équipements aérospatiaux.Selon des rapports connexes, dans les moteurs d'avion, son utilisation représente plus de la moitié de l'ensemble du matériau du moteur.
Dans les moteurs d'avion modernes, l'utilisation de matériaux superalliés est relativement importante et de nombreux composants de moteurs sont produits avec des superalliages, tels que les chambres de combustion, les aubes directrices, les aubes de turbine et les carters, anneaux et postcombustion des disques de turbine.Les composants tels que les chambres de combustion et les tuyères d'échappement sont fabriqués à partir de matériaux superalliés.
Application du superalliage dans les moteurs d'avion
Avec l'évolution continue de la technologie et l'approfondissement continu du domaine d'exploration, la recherche sur de nouvelles lames monocristallines contenant du rhénium et de nouveaux superalliages continuera d'être explorée.De nouveaux matériaux ajouteront une nouvelle force au domaine de la fabrication d’équipements aérospatiaux à l’avenir.
1. Recherche sur les lames monocristallines contenant du rhénium
Certaines études ont montré que lors du traitement de matériaux ayant une composition monocristalline, les propriétés de l'alliage et les propriétés du processus doivent être prises en compte, car les monocristaux doivent être utilisés dans des environnements relativement difficiles, de sorte que certains éléments d'alliage ayant des effets spéciaux sont souvent ajoutés au matériaux à améliorer.propriétés monocristallines.Avec le développement des alliages monocristallins, la composition chimique de l’alliage a changé.Dans le matériau, si des éléments du groupe du platine (tels que des éléments Re, Ru, Ir) sont ajoutés, la teneur en éléments réfractaires W, Mo, Re et Ta peut être augmentée.Augmenter la quantité totale d'éléments plus difficiles à dissoudre, afin que les éléments tels que C, B, Hf puissent passer de l'état « supprimé » à l'état « utilisé » ;réduire la teneur en Cr.Dans le même temps, l'ajout d'autres éléments d'alliage peut permettre au matériau de maintenir la stabilité définie dans différentes exigences de performances des matériaux.
L'utilisation de lames monocristallines contenant du rhénium peut considérablement améliorer sa résistance à la température et améliorer la résistance au fluage.L'ajout de 3 % de rhénium à l'alliage monocristallin et l'augmentation appropriée de la teneur en éléments de cobalt et de molybdène peuvent augmenter la résistance à la température de 30 °C, et la résistance durable et la résistance à la corrosion par oxydation peuvent également être dans un bon équilibre.état, ce qui sera bénéfique pour l’application à grande échelle de lames monocristallines contenant du rhénium dans le domaine aérospatial.L’utilisation de matériaux monocristallins contenant du rhénium pour les aubes de turbines de moteurs d’avion est une tendance à l’avenir.Les lames monocristallines présentent des avantages évidents en termes de résistance à la température, de résistance à la fatigue thermique, de résistance à l'oxydation et de résistance à la corrosion.
2. Recherche de nouveaux superalliages
Il existe de nombreux types de nouveaux matériaux de superalliage, les plus courants étant le superalliage en poudre, l'alliage ODS, le composé intermétallique et le matériau autolubrifiant métallique à haute température.
Matériau de superalliage en poudre :
Il présente les avantages d’une structure uniforme, d’un rendement élevé et de bonnes performances en fatigue.
Composés intermétalliques :
Il peut réduire le poids des composants et améliorer les performances, ce qui est très approprié pour la fabrication de systèmes de propulsion électrique.
Les alliages ODS ont :
Excellentes performances de fluage à haute température, résistance à l'oxydation à haute température
Matériaux autolubrifiants à base de métaux haute température :
Il est principalement utilisé pour produire des roulements autolubrifiants à haute température, ce qui augmente la résistance du roulement et améliore la capacité portante.
Avec l’application croissante de tubes durs en superalliage dans les moteurs d’avion, la demande continuera d’augmenter dans le futur domaine aérospatial.
Heure de publication : 02 mars 2023