Le titane dans les turbines à gaz
La mise au point de nouveaux matériaux a toujours joué un rôle clé dans l'utilisation des turbines à gaz. Plus ces matériaux sont capables de supporter des températures élevées, plus le moteur est efficace. De plus, les matériaux présentant des ratios résistance-poids élevés contribuent à la réduction du poids. Si les alliages à base d'aluminium offrent un excellent ratio résistance-poids, leur utilisation est limitée à des températures inférieures à 130 °C, ce qui restreint leur utilisation potentielle dans les turbines à gaz. Les aciers inoxydables présentent une résistance similaire à la plupart des alliages au titane, mais avec une pénalité importante en termes de poids, supérieure à 50 %. Dans ce contexte, des chercheurs financés par l'UE ont cherché à réaliser un alliage au titane pouvant être utilisé dans des carters de compresseur intermédiaires et supportant des températures au moins 50 °C supérieures à la norme. Leur recherche a été conduite dans le cadre du projet GOTA (Greater operating temperature alloy). Ce matériau doit non seulement résister à des températures de fonctionnement plus élevées mais être également compatible avec une coulée, un forgeage et un soudage à l'échelle industrielle des composants aérospatiaux. La première étape a consisté à mener des tests complets sur des échantillons, plus particulièrement sur leur comportement thermique. L'alliage de titane sélectionné, appelé Ti+, a dépassé les objectifs de solidité et de résistance au fluage à températures élevées. Ti+ a ensuite été soumis à des tests de formage, dont le laminage en feuille, le laminage circulaire, la coulée par gravité et par centrifugation, et la fusion de bouton. Les résultats de GOTA montrent que Ti+ pourrait être utilisé dans des carters de compresseur intermédiaires fonctionnant à des températures 50 °C plus élevées que les matériaux actuellement utilisés. L'augmentation de la température de fonctionnement permettra de concevoir des moteurs d'avion consommant moins de carburant et émettant moins de dioxyde de carbone et d'oxyde nitrique.
