Applicazione e caratteristiche degli ingranaggi in lega ad alta temperatura nelle turbine a gas Italia

 Applicazione e caratteristiche degli ingranaggi in lega ad alta temperatura nelle turbine a gas

Durante il funzionamento della turbina a gas, gli ingranaggi sono esposti a temperature estremamente elevate. I materiali in lega ad alta temperatura hanno un'eccellente resistenza alle alte temperature e possono sopportare carichi enormi ad alte temperature. Ad esempio, le leghe ad alta temperatura a base di nichel possono comunque mantenere un'elevata resistenza allo snervamento e alla trazione a temperature fino a 700-1000 °C. Questo perché l'elemento nichel e altri elementi di lega (come cromo, molibdeno, tungsteno, ecc.) nella lega formano una fase di rafforzamento stabile, che può prevenire efficacemente lo slittamento e la deformazione dei grani ad alte temperature, assicurando che gli ingranaggi non vengano eccessivamente deformati o rotti in condizioni di alta temperatura e alto stress.
Questa proprietà di resistenza alle alte temperature consente agli ingranaggi di trasmettere potenza in modo stabile e, anche quando la turbina a gas è in funzione per lungo tempo o in condizioni di elevata potenza in uscita, riesce comunque a mantenere buone proprietà meccaniche, evitando efficacemente una riduzione dell'efficienza di trasmissione della potenza o guasti del sistema causati dalla deformazione degli ingranaggi.

Durante i frequenti avvii, arresti e cambi di carico delle turbine a gas, gli ingranaggi subiranno ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento. Gli ingranaggi in lega ad alta temperatura hanno una buona resistenza alla fatica termica e possono sopportare i cambiamenti di stress causati da tali cicli termici. La microstruttura nella lega è appositamente progettata, come l'aggiunta di alcuni elementi con punti di fusione elevati e buona stabilità termica, in modo che la struttura interna dell'ingranaggio non si rompa facilmente o venga danneggiata quando la temperatura cambia bruscamente.
Quando l'ingranaggio si raffredda rapidamente dallo stato di funzionamento ad alta temperatura o si riscalda rapidamente durante il processo di avviamento, la resistenza alla fatica termica può garantire che l'ingranaggio non si guasti prematuramente a causa della concentrazione di stress termico, garantendo così l'affidabilità del sistema di trasmissione di potenza della turbina a gas.