МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

Появление реактивных и турбинных двигателей стимулировало разработку жаропрочных материалов. В 1936-1938 годах немецкая фирма Крупп разработала жаропрочную никель-титановую сталь Тинидур для рабочих температур 600-700°С. Из такой стали изготовили рабочие лопатки реактивного двигателя Jumo-004.  Создание в 1942 году англичанином Уильямом Гриффитсом сплава нимоник-80 на никель-хромовой основе (80%Ni-20%Cr) позволило повысить рабочую температуру в камерах сгорания  двигателей до 750-850°С. В СССР подобные материалы марок ЭИ437, (А), (Б) появились в 1948 году.

С 50-х годов двадцатого века все больше применений в авиации находят сплавы на основе титана с легирующими присадками в виде алюминия, ванадия, вольфрама, циркония, молибдена, магния, олова, хрома, меди, железа, никеля. Титановые сплавы отличаются повышенной теплостойкостью и коррозионной стойкостью. Особенно эффективно их применение в горячей части двигателей. Последние разработки в области жаропрочных сталей и сплавов позволяют повысить рабочую температуру газов ГТД до 1200 °С.

Титановые сплавы по «летучести» близки к дюралюминию. Имеется положительный опыт изготовления втулок и некоторых иных ответственных деталей несущего винта из титанового сплава ВТ22. Однако, титановые сплавы капризны в обработке, склонны к водородному охрупчиванию, имеют ряд других недостатков, что ограничивает их использование в конструкции ответственных агрегатов самолетов и вертолетов.  В то же время применение титановых сплавов оправдано в горячей части газотурбинных двигателей, где они осуществляют перманентный штурм температурно-прочностных ограничений.  Продвигаясь все выше по шкале допустимых температур и напряжений, титановые и жаропрочные стальные сплавы обеспечивают рост удельной мощности ГТД с бывших некогда значений полутора-двух  до 12 и выше с прицелом на 20 лошадиных сил на один килограмм массы конструкции с  соответствующим повышением экономичности двигателя и эффективности применения летательных аппаратов. 

Добавить комментарий

WordPress SEO