L'innovation forge des lames en aluminure de titane
L'aluminure de titane de type gamma (γ-TiAl) s'est révélé convenir pour les applications du secteur aérospatial en raison de sa faible densité et de sa forte résistance à températures élevées. Ses applications ont toutefois été limitées en raison des difficultés d'usinage liées à sa nature fragile. Les recherches réalisées précédemment avaient porté sur l'augmentation de la ductilité à température ambiante du matériel par alliage. Cependant, les chercheurs financés par l'UE ont proposé un matriçage pour la production de lames de turbine à basse pression composées de γ-TiAl pour les moteurs d'avion à turboréacteur. Au cours du processus de matriçage, la matrice couvre la pièce qui fait approximativement la taille du produit matricé final. La forme du matriçage est intégrée dans la matrice comme une image négative. Lorsque les deux matrices se rapprochent, l'impact de la matière première lui donne la forme souhaitée. Une étude détaillée des paramètres du processus dans le cadre du projet HI-POTENTIAL (Highly innovative isothermal forging of gamma TiAl alloy for LPT blades) a apporté des preuves de cette idée. Les paramètres de matriçage ont d'abord été étudiés en laboratoire. Des essais ont également été réalisés au niveau industriel. Après matriçage, le traitement thermique garantit la microstructure requise pour les lames de turbine basse pression. La microstructure après déformation et traitement thermique a été évaluée à l'aide d'une microscopie électronique à balayage outre ses propriétés mécaniques. La voie de production optimale pour le matriçage des lames a été définie sur cette base. Contrairement à la plupart des grands fabricants, l'équipe HI-POTENTIAL est prête à introduire la nouvelle technologie basée γ-TiAl pour les moteurs à turboréacteur. Une étroite coopération avec les fabricants de moteurs d'avion était importante pour les lames de turbine basse pression. L'introduction de lames matricées utilisant le γ-TiAl promet d'augmenter les performances des moteurs d'avion et, par conséquent, leur consommation, tout en réduisant l'impact environnemental de l'aviation. La technologie HI-POTENTIAL aidera également l'industrie européenne à répondre aux défis actuels sur le marché du secteur aérospatial.
Mots‑clés
Lames de turbine basse pression, aluminure de titane de type gamma, matriçage, moteur d'avion turboréacteur, traitement thermique
