Застосування та характеристики зубчатих колес з високотемпературних сплавів у газових турбінах

​

 Застосування та характеристики зубчатих колес з високотемпературних сплавів у газових турбінах

Під час експлуатації газової турбіни зубчасті колеса піддаються екстремально високим температурам. Матеріали з високотемпературних сплавів мають чудову стійкість до високих температур і можуть витримувати великі навантаження при високих температурах. Наприклад, никелеві високотемпературні сплави все ще можуть підтримувати високу межу plasticity і розтягуючу міцність при температурах до 700-1000°C. Це через те, що никелевий елемент і інші сполучуючі елементи (такі як хром, молібден, вольфрам тощо) у сплаві утворюють стабільну фазу підвищеної міцності, яка ефективно запобігає зсуву і деформації зерен при високих температурах, забезпечуючи те, що зубчасті колеса не будуть надмірно деформовані або зламані умовами високої температури та напруженості.
Ця властивість міцності при високих температурах дозволяє зубчатим колесам стабільно передавати потужність. Навіть коли газовий турбін працює довгий час або у умовах високої потужності, він все ще може зберігати хороші механічні властивості, ефективно уникнувши зниження ефективності передачі потужності або системних відмов, які можуть бути спричинені деформацією зубчиків.

Під час частого запуску, зупинки і зміни навантаження газових турбин, зубчаті колеса піддаються повторним циклам нагрівання та охолодження. Зубчасті колеса з високотемпературних сплавів мають добру сопротивляемість тепловій вигнанці і можуть витримувати зміни напружень, що виникають через такі теплові цикли. Мікроструктура сплаву спеціально проектується, наприклад, шляхом додавання деяких елементів з високими точками плавлення та гарною термічною стійкістю, щоб внутрішня структура зубчастого колеса не тріщила або не пошкоджувалась при різких змінах температури.
Коли зубчастка швидко охолоджується з високотемпературного режиму роботи або швидко гріється під час процесу запуску, опору до термального вигнання забезпечує, що зубчастка не вийде з ладу ранньо через концентрацію термальних напружень, таким чином забезпечуючи надійність системи передачі потужності газового турбіна.

​