Aerospace

L'un des composants les plus importants de l'équipement aérospatial pour produire des pièces coulées en alliage à haute température est utilisé dans les moteurs à réaction.Les figures 33 a) et b) montrent la disposition du moteur à réaction, y compris le compresseur, l'arbre, la Chambre de combustion, la turbine et la buse d'échappement.La figure 34 montre la répartition de la pression et de la température à l'intérieur du moteur à réaction.La température dans la Chambre de combustion atteint un maximum.

En raison de la répartition de la température et de la pression dans le moteur à réaction, la figure 29 montre les alliages et leur position dans le moteur à réaction.Il est à noter que les superalliages à base de nickel sont situés directement derrière la Chambre de combustion.

Rolls - Royce jet [89].

Comme le montre la Figure 35, la température et la résistance des différents alliages sont inversement proportionnelles.Dans la figure précédente, les alliages de titane ont la résistance la plus élevée à basse température que les autres alliages.Cependant, avec l'augmentation de la température, la résistance de l'alliage ti diminue fortement, tandis que celle de l'alliage ni est meilleure à des températures plus élevées.Le tableau 5 contient un certain nombre de superalliages à base de nickel utilisés comme pièces de moteurs à réaction, comme les pales et les roues, ainsi que comme pièces de fusées.

Disque de turbine

Les pales sont fixées sur un disque relié à l'arbre de la turbine.La température de fonctionnement est beaucoup plus basse que la température de la lame.La lame doit avoir une bonne résistance à la fatigue.Comme le disque de turbine n'a pas besoin d'être résistant à la déformation par fluage, un matériau polycristallin peut être utilisé.Les disques sont généralement produits par coulée, puis forgés.Mais le disque de coulée contient une certaine ségrégation, ce qui réduit la résistance à la fatigue.Pour améliorer la résistance à la fatigue, les disques de frein les plus proches sont fabriqués par métallurgie des poudres, comme le montre la figure 36.

Le procédé de coulée des matrices est utilisé pour produire des coulées spéciales de superalliages à base de nickel pour les structures portantes jusqu'à la température homologue maximale de tout système d'alliage commun (TM = 0,9, ou 90% de son point de fusion).

  Les applications les plus exigeantes en matériaux de construction sont les segments chauds des turbomoteurs.L'excellence des superalliages se reflète dans le fait qu'ils contiennent actuellement

Plus de 50% de la masse des moteurs des aéronefs avancés.L'application généralisée des superalliages dans les turbomoteurs et l'amélioration de l'efficacité thermodynamique des turbomoteurs avec l'augmentation de la température d'entrée des turbines fournissent une certaine puissance pour augmenter la température maximale de fonctionnement des fluides supercritiques.

Alliage [90].

Le turbocompresseur illustré à la Figure 37 permet à l'air de pénétrer dans le moteur.Il est donc possible d'utiliser de grandes quantités de combustible brûlé.L'Unit é contient une turbine qui fonctionne avec les gaz d'échappement du moteur.Jusqu'à 150 000 tours par minute.

En raison de la présence de gaz d'échappement, la température est élevée et les conditions d'oxydation sont bonnes.Donc,

Le turbocompresseur doit être très résistant à la fatigue et à l'oxydation.