Lekkie stopy jako przyszłość lotnictwa
Obecnie łopatki turbin lotniczych są najczęściej wykonywane ze stopów niklowych, które wprawdzie spełniają wymagania mechaniczne i termiczne, ale mają dość dużą gęstość. W ostatnich dekadach zaczęto zwracać uwagę na materiały alternatywne w postaci stopów tytanu i aluminidków (stopów gamma-TiAl), które przy tej samej objętości mają o połowę mniejszą masę. Przyjmując za punkt wyjścia pomyślne wyprodukowanie nowatorskiego stopu gamma-TiAl zawierającego niob i molibden, naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt DAFNE (Development of gamma-TiAl forgings in a low-cost near conventional hot-die process and process evaluation), aby otworzyć drogę do opłacalnej produkcji łopatek turbin niskociśnieniowych. Przy wykorzystaniu konwencjonalnego wyposażenia kuźniczego, partnerzy projektu stworzyli nieco zmodyfikowany proces kucia matrycowego na gorąco, który jest tani, spełnia wymogi wytwórców oraz umożliwia masową produkcję lekkich metali. Wyniki projektu mogą przynieść korzyści w licznych dziedzinach. Wytwarzanie łopatek turbin niskociśnieniowych konwencjonalnymi technikami kucia matrycowego na gorąco pozwoli zmniejszyć koszt produkcji o ponad 75%, otwierając nowe rynki zbytu dla partnerów projektu DAFNE i tworząc nowe miejsca pracy w celu złagodzenia wpływu kryzysu gospodarczego. Mniejsza masa łopatek umożliwi zwiększanie prędkości obrotowych, tym samym zwiększając efektywność, a zmniejszając zużycie paliwa i poziom emisji z korzyściami zarówno dla przemysłu, jak i dla środowiska.
Słowa kluczowe
Stopy, stopy o niskiej gęstości, łopaty turbin, gamma-TiAl, DAFNE, kucie matrycowe na gorąco
