مقاله ترجمه شده ریخته گری تولید پره توربین کم فشار

توضیحات

 عنوان فارسی: تکنولوژی سرمایه گذاری ریخته گری برای تولید TIAL پره های توربین کم فشار – مهندسی فرآیند و تجزیه و تحلیل پارامترها

عنوان انگلیسی مقاله:

Investment casting technology for production of TiAl low pressure turbine blades e Process engineering and parameter analysis

 چکیده:

پره های توربین های کم فشار (LPT) ساخته شده با ریخته گری سرمایه گذاری آلیاژهای تیتانیوم آلومینیومی بین فلزی برای کاربردهای موتور پروازی در طول بین 200 تا 400 میلی متر نیازمند فرایندهای طاقت فرسا و پیچیده برای تولیدکنندگان میباشند. تخلخل انقباض خط میانه در طول ایرفویل و تلورانس بعدی توسط ریخته گری نزدیک به شکل شبکه، به ویژه حساس به موضوعات مربوط به تضمین کیفیت هستند. با این حال ضرورت تولید موتورهای هواپیمایی با عملکرد بالا و دوستدار محیط زیست ( آلایندگی کم ) نیازمند به معرفی اجزایی با کارایی بالا جدید همچون تیغه های LPT که از TiAl ساخته میشوند میباشد که تقریبا 50٪ از همتاهای نیکلی  سبک ترند. عملیات حال حاضر، بر اساس مهندسی فرایند است که تکنولوژی های ریخته گری و ذوب کاری متفاوتی را بررسی میکند تا جریان تولید سری قابل اعتماد و تجدیدپذیر را برای تیغه های LPT از جنس TiAl ایجاد کنند که دربرگیرنده پنجره ای از پارامترهای مرتبط به فرایند است.

1- مقدمه

توسعه حقیقی آلیاژها برای کاربرد در دماهای بالا در صنایع هوا فضا عموما قصد دارند که نشر CO₂را کاهش دهند از طریق کاهش وزن و عملکرد اجزا در دماهای بالاتر را توسعه دهند. آخرین نسل تیتانیوم-آلومینیوم (TiAl) نشان داده اند که پتانسیل رسیدن به این هدف را دارند. با این حال TiAl ماده ای پرتقاضا است که نیازمند پیشرفت تکنولوژی های فرایندهای خاص است. دستابی در حال رشد بوده است و در مقدار آزمایشی ، خط تولید اجزای TiAl که بر اساس ریخته گری سرمایه گذاری گریز از مرکزی با کیفیت بالا، مورد بررسی صلاحیت قرار میگیرند.

بین فلزات تک فازϒ-(TiAl)  در آلیاژهای دوگانه TiAl با بیش از 48٪ آلمینیوم وجود دارند و قابلیت حل بسیار پایینی را برای ناخالصی های درون شبکه ای در اختیار میگذارند. به همین دلیل مقادیر کوچک نسبی H,C,N و O منجر شکنندگی های شدید می شود. علاوه بر این، چکش خواری و سختی تنها با تغییرات و اصلاح آلیاژی نسبتا میتوان افزایش داد. با پیشرفت های بعدی در آلیاژهای دو فازی ϒ-(TiAl)  امکان بهبود در هر دو خاصیت به میزان چشمگیر را ممکن ساخت. آلیاژهای واقعی مهندسی بیش از مقادیرکم α₂(Ti₃Al) در فازϒ-(TiAl)   از این ترکیب دارند. α₂(Ti₃Al) شکننده تر و سخت تراز ϒ-(TiAl) است اما قابلیت حل بالاتری برای ناخالصی های درون شبکه ای دارند بنابراین مقدار ناخالصی های درون ϒ-(TiAl) را کاهش میدهد. شکل 1 دیاگرام واقعی شده فاز Ti-Al را نشان میدهد. برخی تغییرات مخصوصا درباره غلظت آلمینیوم بالای حدود 40٪. اعمال شدند. آلیاژهای ریخته گری مدرن حدود 44 تا 49 ٪ آلمینیوم دارند و در پروژه های تحقیقی متفاوت، در ارزیابی ها، خوب نشان داده اند.