Titanio en los motores de las turbinas de gas
Los avances en los materiales de las turbinas de gas siempre han tenido un papel fundamental. Cuanto mayor sea la capacidad de los materiales de resistir temperaturas elevadas, mayor será la eficiencia del motor. Además, los materiales con un ratio elevado entre resistencia y peso contribuyen a una reducción del peso total. Aunque las aleaciones a base de aluminio ofrecen un ratio excelente entre resistencia y peso, su utilización a temperaturas inferiores a los 130 °C está limitada, lo que reduce la posibilidad de emplearlas en las turbinas de gas. Los aceros inoxidables ofrecen una resistencia parecida a la mayor parte de las aleaciones de titanio, aunque tienen el inconveniente de poseer una densidad superior en más de un 50 %. En este contexto, un equipo investigador financiado con fondos de la UE trató de encontrar una aleación de titanio que pudiera fabricarse para carcasas del compresor intermedio y resistiera temperaturas de operación al menos 50 °C superiores a las normales. Sus investigaciones se llevaron a cabo en el ámbito del proyecto GOTA (Greater operating temperature alloy). El material no solo debería soportar temperaturas de funcionamiento mayores sino que, además, debe ser compatible con los procesos de forjado, fundido y soldadura a escala industrial de los componentes para aplicaciones aeroespaciales. El primer paso fue la realización de pruebas exhaustivas de las muestras, con un especial interés en su comportamiento térmico. La aleación de titanio seleccionada, llamada Ti+, supera los objetivos de resistencia mecánica y resistencia a la termofluencia a temperaturas elevadas. A continuación, el Ti+ se sometió a pruebas de conformado, incluido el laminado en planchas, en anillo, la fundición por gravedad y en centrifugado, así como la fusión de botón. Los resultados del proyecto GOTA confirman las posibilidades de utilizar el Ti+ en las carcasas de los compresores intermedios a unas temperaturas 50 °C más elevadas que las de los materiales empleados actualmente. El incremento de la temperatura de operación sentará las bases para unos diseños de motores aeronáuticos con un consumo de combustible reducido y, por tanto, unas menores emisiones de dióxido de carbono y óxido nítrico.
