Silnik lotniczy jest jednym z najważniejszych podzespołów samolotu.Dzieje się tak dlatego, że ma stosunkowo wysokie wymagania techniczne i jest trudny w produkcji.Jako ważne urządzenie zasilające w procesie lotu samolotu stawia bardzo wysokie wymagania w zakresie obróbki materiałów.Ma właściwości lekkości, wysokiej wytrzymałości, odporności na temperaturę, odporności na utlenianie i korozję, a wysokiej jakości właściwości nadstopu sprawiają, że spełnia wymagania materiałów do silników lotniczych.
Materiały nadstopowe mogą zachować dobrą wydajność w temperaturach powyżej 600°C i w pewnych warunkach naprężenia.Pojawienie się materiałów nadstopowych ma sprostać rygorystycznym wymaganiom współczesnego sprzętu lotniczego.Po latach ewolucji materiałów nadstopy stały się ważnymi materiałami do produkcji sprzętu lotniczego i kosmicznego.Według powiązanych raportów, w silnikach lotniczych jego zużycie stanowi ponad połowę całego materiału silnika.
W nowoczesnych silnikach lotniczych zastosowanie materiałów nadstopowych jest stosunkowo duże i wiele elementów silników, takich jak komory spalania, łopatki kierownicze, łopatki turbin i obudowy tarcz turbin, pierścienie i dopalacze, jest produkowanych z nadstopów.Komponenty takie jak komory spalania i dysze tylne są produkowane z materiałów nadstopowych.
Zastosowanie nadstopów w silnikach lotniczych
Wraz z ciągłą ewolucją technologii i ciągłym pogłębianiem pola eksploracji, badania nad nowymi ostrzami monokrystalicznymi zawierającymi ren i nowymi nadstopami będą kontynuowane.Nowe materiały zwiększą w przyszłości siłę w dziedzinie produkcji sprzętu lotniczego.
1. Badania nad ostrzami monokrystalicznymi zawierającymi ren
Niektóre badania wykazały, że podczas przetwarzania materiałów o składzie monokrystalicznym należy wziąć pod uwagę zarówno właściwości stopu, jak i właściwości procesu, ponieważ monokryształy muszą być stosowane w stosunkowo trudnych warunkach, dlatego często dodawane są do nich pewne pierwiastki stopowe o specjalnych efektach materiały do poprawy.właściwości monokryształu.Wraz z rozwojem stopów monokrystalicznych zmienił się skład chemiczny stopu.W materiale, jeśli doda się pierwiastki z grupy platynowców (takie jak pierwiastki Re, Ru, Ir), można zwiększyć zawartość pierwiastków ogniotrwałych W, Mo, Re i Ta.Zwiększyć całkowitą ilość pierwiastków trudniej rozpuszczalnych, tak aby pierwiastki takie jak C, B, Hf mogły przejść ze stanu „wyjętego” do stanu „zużytego”;zmniejszyć zawartość Cr.Jednocześnie dodanie większej liczby innych pierwiastków stopowych może sprawić, że materiał utrzyma ustaloną stabilność w różnych wymaganiach dotyczących wydajności materiału.
Zastosowanie ostrzy monokrystalicznych zawierających ren może znacznie poprawić jego odporność na temperaturę i zwiększyć wytrzymałość na pełzanie.Dodanie 3% renu do stopu monokrystalicznego i odpowiednie zwiększenie zawartości pierwiastków kobaltu i molibdenu może zwiększyć odporność temperaturową o 30°C, a wytrzymałość trwała i odporność na korozję oksydacyjną również mogą być w dobrej równowadze.stanie, co będzie korzystne dla zastosowań na dużą skalę ostrzy monokrystalicznych zawierających ren w przemyśle lotniczym.Stosowanie materiałów monokrystalicznych zawierających ren do produkcji łopatek turbin silników lotniczych będzie trendem przyszłości.Ostrza monokrystaliczne mają oczywiste zalety pod względem odporności na temperaturę, wytrzymałości na zmęczenie cieplne, odporności na utlenianie i odporności na korozję.
2. Badania nad nowymi nadstopami
Istnieje wiele rodzajów nowych materiałów nadstopowych, najczęstsze z nich to nadstop w proszku, stop ODS, związek międzymetaliczny i wysokotemperaturowy materiał samosmarujący metal.
Materiał nadstopu w proszku:
Ma zalety jednolitej struktury, wysokiej wydajności i dobrej wydajności zmęczeniowej.
Związki międzymetaliczne:
Może zmniejszyć wagę komponentów i poprawić wydajność, co jest bardzo odpowiednie do wytwarzania układów napędowych.
Stopy ODS mają:
Doskonała wydajność pełzania w wysokiej temperaturze, odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze
Wysokotemperaturowe materiały samosmarujące na bazie metali:
Stosowany jest głównie do produkcji łożysk samosmarujących w wysokiej temperaturze, co zwiększa wytrzymałość łożyska i zwiększa nośność.
Wraz ze wzrostem zastosowania twardych rur z nadstopów w silnikach lotniczych, popyt na nie będzie w przyszłości wzrastał w przemyśle lotniczym.
Czas publikacji: 02 marca 2023 r