In de ruimte

Een van de meest overheersende componenten van de lucht- en ruimtevaartapparatuur die het investeringsproces voor de vervaardiging van supergelegeerde gietstukken heeft gebruikt, wordt gebruikt bij Jet-motoren.Fig. 33 a) en b) toont de inrichting van de Jet-motor, die bestaat uit compressor, as, verbrandingskamer, turbine en uitlaat.De verdeling van de druk en de temperatuur in de Jet-motor wordt weergegeven in Fig. 34.Het temperatuurniveau bereikt het maximum in de verbrandingskamer.

Door de verdeling van temperatuur en druk in de Jet-motor; Fig. 29 toont de legeringen en de locatie van deze legeringen in de straalmotor.Er wordt opgemerkt dat Ni base superlegeringen vlak achter de verbrandingskamer in

Rolls Royce straalmotor [89].

Zoals te zien in Fig. 35, temperatuur en de sterkte van verschillende legeringen hebben een omgekeerde relatie.In het voorgaande cijfer hebben Ti-legeringen de hoogste sterkte onder andere legeringen bij lagere temperaturen.Naarmate de temperatuur echter toeneemt, neemt de sterkte van Ti-legeringen dramatisch af, terwijl Ni-legeringen de beste sterkte tonen bij hogere temperaturen in vergelijking met andere legeringen.In tabel 5 zijn er enkele Ni base superlegeringen, gebruikt als Jet motoronderdelen zoals messen en wielen ook als raketonderdelen.

Turbinedisks

De messen zijn bevestigd aan een schijf die is aangesloten op de turbineschacht.De bedrijfstemperatuur is veel lager dan de temperatuur van de messen.De messen moeten een zeer goede vermoeidheid weerstand hebben.Aangezien materiaal kan worden gebruikt polykristallijne materialen, omdat de turbineschijven geen weerstand moeten hebben tegen de vervorming van de engerd.Schijten worden gewoonlijk geproduceerd door gieten en vervolgens in vorm gesmeed.Maar kasten schijven bevatten wat segregatie die de vermoeidheid weerstand verminderen.Om de vermoeidheid weerstand te verbeteren worden de recente schijven gemaakt met poedermetallurgische processen, weergegeven in Figuur 36.

Investeringsproces Casting wordt toegepast voor het produceren van speciale nikkel-gebaseerde superlegeringen die worden gebruikt in dragende structuren tot de hoogste homologe temperatuur van een gemeenschappelijk legeringssysteem (Tm = 0.9, of 90% van hun smeltpunt).

  Een van de meest veeleisende toepassingen voor een structureel materiaal zijn die in de hete secties van turbinemotoren.De voorkomendheid van superlegeringen wordt weerspiegeld in het feit dat zij momenteel bestaan uit

over 50% van het gewicht van geavanceerde vliegtuigmotoren.Het wijdverbreide gebruik van superlegeringen in turbinemotoren gekoppeld aan het feit dat de thermodynamische efficiëntie van turbinemotoren wordt verhoogd met een toenemende turbineinlaattemperatuur, heeft deels de motivatie gegeven om de maximale gebruikstemperatuur van super-

legeringen [90].

De turbocompressor, weergegeven in Fig. 37tionale lucht in de motor.Bijgevolg kan een grotere hoeveelheid brandstof, die wordt verbrand, worden gebruikt.Het apparaat bevat een turbine die werkt met uitlaatgassen van de motor.Tot 150000 rotaties per minuut zijn mogelijk.

Door de uitlaatgassen zijn de temperaturen zeer hoog en zijn de voorwaarden voor oxidatie uitstekend.Daarom het materiaal voor

turbocompressors moeten een hoge vermoeidheid resistentie en een uitstekende weerstand tegen oxidatie hebben.