Description du projet
Tester les performances d’un superalliage prometteur pour une utilisation dans les moteurs UltraFan
La demande d’amélioration de l’efficacité des moteurs à turbine à gaz a stimulé le développement de matériaux plus performants, capables de résister à de très hautes températures. Les superalliages sont particulièrement intéressants pour des applications à haute température, car ils peuvent conserver une grande solidité, stabilité et résistance à la corrosion et à l’oxydation. Le projet HUC financé par l’UE abordera la fabrication de carters de turbine à pression intermédiaire pour le moteur UltraFan de nouvelle génération. Le procédé de fabrication consiste à presser à haute pression et à haute température un superalliage en poudre appelé Αstroloy, ce qui permet de réduire considérablement la consommation d’énergie par rapport à la méthode traditionnelle qui fait appel à une forge. En utilisant l’Αstroloy, l’objectif principal de HUC est d’améliorer le rapport achat/vol de 9 (obtenu par les voies de fabrication traditionnelles) à moins de 3.
Objectif
This is a response to the Call for Proposal under Clean Sky 2 and JU to manufacture IP Turbine casings for the new generation Ultrafan® engine from Astroloy using Net Shape Hot Isostatic Pressing of powder (NSHIP).
Astroloy with high γ’ volume fraction have the required high temperature properties but it is unforgeable. Thus, Powder-HIP is the most promising process route for this alloy though this technique presents several challenges such as presence of PPBs in the HIPped microstructure, the high cost of powder and HIP-tooling. HUC, making usage of the background technology will face and overcome these challenges and will take a step further tackling technology gaps alongside the material capability, basic mechanical behaviour and impact in the presence of the exposure with the ultimate goal for this technology to be fully tested in the relevant UltraFan® Demonstrator engine environment.
The main objective of HUC is to improve the buy to fly ratio from the typically achieved 9 through the conventional cast and wrought route to less than 3 through NNSHIP being the material developed able to withstand engine relevant conditions with and without exposure guaranteeing its ability to contain. The work plan includes the following main activities:
1. Development and Optimisation of a powder HIP processing for Astroloy
2. Characterisation of mechanical properties to generate a database which supports the component design
3. Development of experiments and numerical simulations to assess the material´s behaviour under dynamic and ballistic conditions
4. Characterisation and understanding of mechanical properties with exposure at high temperatures
5. Development of low cost tooling for HIPping high temperature superalloy casings
6. Development and validation of process modelling capabilities
7. Manufacturing of canning/tooling to guarantee the compliance of the finish product with the requirements
8. Project progress Management, Dissemination, Communication and Exploitation
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
CS2-IA - Innovation actionCoordinateur
20018 San Sebastian
Espagne