Analiza života turbinog diska

Turbinska ploča je jedan od osnovnih komponenti aerozrna. Ona se koristi za montiranje i fiksiranje turbineskih lopatica kako bi se prenijela snaga. Radi u visoko temperaturnom, visokotlakom i brzinom okruženju i ima izuzetno visoke zahtjeve prema strukturnim materijalima. Aerozrna su proizvodi s visokom preciznosću. Kako bismo povećali omjer jačine na težinu zrna i zadovoljili rastuće zahtjeve performansi letelica, njihovi parametri performanse neprestano se poboljšavaju. U tom prilikama, zahtjevi prema materijalima turbineske ploče nastoje rasti.
Turbinska ploča je vrhunac šest glavnih komponenti plinog turbina. Njena sigurnost i dugotrajnost imaju posebno važno mjesto u plinovima turbina. Turbinska ploča je u ciklusnom radu.
Osim ograničenja brojem ponavljanja, postoji i ograničenje trajanja službenog vremena. Ljudi pridaju veliku važnost životnom vijeku turbineske ploče, vjerojatno zbog sljedećih glavnih razloga:
1. Turbinsko kolo je veliko po dimenzijama, teško po težini i brzo u brzini. Prosječni sječni naprezanj turbinskog diska moderne plinske turbine pri maksimalnoj brzini iznosi
povećan na 758MPa. To pristupa ili premašuje granicu elastičnosti mnogih materijala turbinskog diska.
2. Kvaliteta izrade turbinskog diska je teška za kontrolu. Trenutno se uglavnom koriste turbinska kola od jednog dijela s kompleksnim postupcima obrade. Da bi se osigurala stabilna kvaliteta svakog diska, potrebno je osigurati stabilnu razinu procesa u svakom koraku. To je teško uraditi, posebno za neke veće zalihe.
3. Tijekom uporabe, turbinsko kolo podvrgava se složenim promjenama sredine, temperature i naprezanja. Posebno kod turbinskih diskova na vojnim motorima, ove promjene imaju slučajne karakteristike, što donosi velike poteškoće u predviđanju i upravljanju životnim vremenom turbinskog diska.
4. Nakon dugo vrijeme trajnog korištenja materijala turbinskog diska, struktura će se deteriورirati. Materijali turbinskih diska koji se koriste u moderne dobi općenito su visokotemperaturne aleje. Ove aleje su pojačane metastabilnim drugim fazama i karbidima. Tijekom dugo vrijeme korištenja, zbog starenja uzrokovanim visokotemperaturnim naprezanjima, druga faza će se aglomerirati i rasti, karbidi će promijeniti oblik, a neki će se uslijediti štetnim krhotnim fazama, što rezultira ukupnim smanjenjem jačine i plastičnosti aleje.
Za vrijeme, možemo primijetiti par oštar proturječica: s jedne strane, zato što turbinski disk zauzima posebno važnu poziciju u plinskoj turbine, ljudi moraju biti u stanju točno predvidjeti i kontrolirati njegov životni vijek; s druge strane, zato što u procesu proizvodnje i uporabe turbinskog diska postoji mnogo nestabilnih, neodređenih, složenih i promjenjivih čimbenika, teško je predvidjeti i kontrolirati njegov životni vijek. Parni su ovaj proturječići koji podstiču neprestano i dublji razvoj istraživanja analize i predviđanja životnog vijeka turbinskog diska, a također podstiču razvoj povezanih disciplina.