Phân Tích Tuổi Thọ Đĩa Turbin

Đĩa tua-bin là một trong những thành phần cốt lõi của động cơ phản lực. Đây là một bộ phận được sử dụng để lắp đặt và cố định các cánh tua-bin để truyền tải năng lượng. Nó hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và tốc độ cao, đòi hỏi cực kỳ khắt khe về vật liệu cấu trúc. Động cơ phản lực là sản phẩm công nghệ chính xác cao. Để tăng tỷ lệ đẩy-trọng lượng của động cơ và đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất của máy bay, các thông số hiệu suất của chúng không ngừng được cải thiện. Trong hoàn cảnh này, yêu cầu đối với vật liệu đĩa tua-bin tiếp tục gia tăng.
Đĩa tua-bin là thành phần quan trọng nhất trong sáu thành phần chính của tua-bin khí. An toàn và tuổi thọ của nó giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong tua-bin khí. Đĩa tua-bin được tuần hoàn
Bên cạnh giới hạn về số lần sử dụng, còn có giới hạn về thời gian phục vụ. Mọi người rất coi trọng tuổi thọ của đĩa tua-bin, có lẽ vì những lý do chính sau đây:
1. Đĩa turbine có kích thước lớn, trọng lượng nặng và tốc độ cao. Áp lực cắt trung bình của đĩa turbine trong các tua-bin khí hiện đại ở tốc độ tối đa đã được
tăng lên đến 758MPa. Điều này tiếp cận hoặc vượt quá giới hạn dẻo của nhiều vật liệu đĩa turbine.
2. Chất lượng sản xuất của đĩa turbine khó kiểm soát. Hiện nay, các đĩa turbine được sử dụng rộng rãi được rèn từ một khối duy nhất và trải qua các quy trình phức tạp. Để ổn định chất lượng của mỗi đĩa, cần phải đảm bảo mức độ quy trình ổn định trong mỗi bước. Điều này rất khó thực hiện, đặc biệt là đối với một số loại tồn kho quy mô lớn.
3. Trong quá trình sử dụng, đĩa turbine trải qua những thay đổi phức tạp về môi trường, nhiệt độ và ứng suất. Đặc biệt đối với các đĩa turbine trên động cơ quân sự, sự thay đổi này có tính chất ngẫu nhiên, gây ra nhiều khó khăn cho việc dự đoán và kiểm soát tuổi thọ của đĩa turbine.
4. Sau khi sử dụng lâu dài các vật liệu đĩa tuabin, cấu trúc sẽ bị suy thoái. Các vật liệu đĩa tuabin được chọn trong thời hiện đại thường là hợp kim chịu nhiệt cao. Những hợp kim này được tăng cường bởi các pha thứ hai không ổn định và cacbua. Trong quá trình sử dụng lâu dài, do lão hóa ứng suất ở nhiệt độ cao, pha thứ hai sẽ tụ lại và phát triển, cacbua sẽ thay đổi hình dạng, và một số sẽ tạo ra các pha giòn có hại, dẫn đến sự giảm sút tổng thể về độ mạnh và độ dẻo của hợp kim.
Tóm lại, chúng ta có thể thấy một cặp mâu thuẫn gay gắt: mặt khác, do đĩa tuabin giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong tua-bin khí, con người phải có khả năng dự đoán và kiểm soát chính xác tuổi thọ của nó; mặt khác, do trong quá trình sản xuất và sử dụng đĩa tuabin có nhiều yếu tố không ổn định, không chắc chắn, phức tạp và thay đổi, nên việc dự đoán và kiểm soát tuổi thọ của nó là rất khó khăn. Nhưng chính cặp mâu thuẫn này thúc đẩy sự phát triển liên tục và sâu rộng của công tác nghiên cứu phân tích và dự đoán tuổi thọ đĩa tuabin, đồng thời cũng thúc đẩy sự phát triển của các ngành học liên quan.