Hogyan lehet 30% -kal csökkenteni a repülőgép-hajtómű súlyát - Scientific Culture Notebook
UPV/EHU kutatás
A repüléstechnikában és a repülőgépiparban nem csak a motorok hatékonyságának javítása a cél, hanem abszolút értékben a CO2-kibocsátás és az üzemanyag-fogyasztás csökkentése is. Ez utóbbihoz jelentősen hozzájárul a repülőgép-hajtóművek tömegének csökkenése. "A titán-alumíniumötvözetek (TiAl) nagy potenciállal rendelkeznek ezen igények kielégítésére" - mondja Leire Usategui Frias, az UPV/EHU kutatója.
Eddig a nikkelalapú szuperötvözetek voltak a fő anyagok a repülőgépek turbinapengéinek gyártásában, mivel képesek ellenállni a magas mechanikai és hőterheléseknek, amelyeknek üzemi körülmények között vannak kitéve. Ezeknek a szuperötvözeteknek hátránya a nagy sűrűségük, ezért a tömegük, amely TiAl-ban majdnem a felére csökken.
"A TiAl ötvözetek fő előnyei a könnyebbség mellett az oxidációval szembeni ellenálló képesség, a túlmelegedés és különösen a kúszás (olyan deformáció, amely akkor fordul elő, amikor az anyagok stressz hatására magas hőmérsékleten dolgoznak, és amely szükséges minden áron elkerülni)" - magyarázza dr. Usategui. Emiatt „a TiAl ötvözetek váltak a legjobb alternatívává a repülési turbinákban eddig használtak helyettesítésére, mivel ezek 20 és 30% között csökkentenék a motorok súlyát, és ezzel jelentősen növelnék a motor teljesítményét. motor és nagyobb üzemanyag-hatékonyság ”- mondja az UPV/EHU kutatója.
A repülési alkatrészek üzemi hőmérsékletének növelése érdekében Usategui tanulmányozta a különféle kémiai elemek TiAl ötvözetekbe való beépítésének hatásait. "Az egyik legrelevánsabb és legújabb ötvözet a fő kémiai elemeken (titán és alumínium) kívül kiegyensúlyozott nióbium- és molibdéntartalom, valamint kis mennyiségű szilícium és szén" - magyarázza a szerző.