Analiza Durabilității Discului Turbină

Discul turbină este una dintre componentele de bază ale motorului aerian. Este o componentă folosită pentru a monta și fixa pălăriile turbinei cu scopul de a transmite puterea. Funcționează într-un mediu cu temperaturi ridicate, presiuni mari și viteză ridicată, având cerințe extrem de stricte privind materialele structurale. Motoarele aeriane sunt produse tehnologice cu o precizie mare. Pentru a crește raportul forță/masă al motorului și pentru a satisface cerințele în continuă creștere ale performanței aeronavei, parametrii de performanță sunt în continuă îmbunătățire. În această situație, cerințele privind materialele discului turbinei cresc continuu.
Discul turbinei este cel mai important dintre cele șase componente majore ale turbinei cu gaz. Siguranța și longevitatea acestuia ocupă o poziție deosebit de importantă în turbina cu gaz. Discul turbinei este circulaționat
Pe lângă limitarea numărului de ori, există și o limitare a timpului de servire. Oamenii acordă o importanță deosebită vieții discului turbinei, probabil din următoarele principale motive:
1. Discul turbinei are dimensiuni mari, este greu și se rotește la viteză ridicată. Stresul mediu de tăiere al discului turbinei pentru turbinele moderne cu gaz la viteza maximă a crescut deja
până la 758MPa. Aproape sau depășește rezistența la cedare a multor materiale folosite pentru discul turbinei.
Calitatea de fabricație a discurului turbină este dificil de controlat. În prezent, discurile de turbină utilizate în cantități mari sunt forjate dintr-o singură bucată și trec prin proceduri complexe. Pentru a stabili calitatea fiecărui disc, este necesar să se asigure un nivel stabil al procesului în fiecare etapă. Acest lucru este dificil de realizat, mai ales pentru unele stocuri la scară largă.
Pentru a fi folosit, discul de turbină suferă schimbări complexe ale mediului, temperaturii și stresului. Mai ales discurile de turbină ale motorilor militare, aceste schimbări au caracteristici aleatorii, ceea ce aduce mari dificultăți predicției și controlului vieții discului de turbină.
4. După o utilizare pe termen lung a materialelor pentru discul turbinei, structura se va deterioara. Materialele alese pentru discurile de turbină în prezent sunt, în general, aliaje la înaltă temperatură. Aceste aliaje sunt întărite prin faze secundare metastabile și carburi. În timpul unei utilizări pe termen lung, din cauza îmbătrânirii provocate de stres la înaltă temperatură, faza secundară se va aglomeră și crește, carburile vor schimba forma, iar unele vor precipita faze fragilizante periculoase, ceea ce duce la o scădere generală a rezistenței și plasticității aliajului.
În concluzie, putem observa o pereche de contradicții aspre: pe de o parte, din cauza faptului că discul turbină ocupați o poziție deosebit de importantă în cadrul turbinei cu gaz, este necesar să putem prezice și controla cu precizie viața sa; pe de altă parte, din cauza existenței unor factori instabili, nesiguri, complexi și schimbători în procesul de producție și utilizare al discului de turbină, prevederea și controlul duratei sale de viață este dificil. Dar tocmai această pereche de contradicții stimulează dezvoltarea continuă și aprofundată a cercetărilor legate de analiza și prevederea vieții discului de turbină, dar și progresul disciplinelor conexe.