Prospettive di sviluppo delle leghe ad alta temperatura

1. Studio su pale a cristallo singolo contenenti renio
Nella progettazione della composizione dei cristalli singoli, è necessario tenere conto sia delle proprietà della lega che del processo. A causa dell'assenza di bordi di grano nel monocristallo e della sua applicazione in ambienti difficili, sono stati introdotti alcuni elementi di lega con funzioni speciali. Con lo sviluppo delle leghe monocristalline, la composizione chimica delle leghe mostra le seguenti tendenze di cambiamento: l'introduzione dell'elemento Re, l'introduzione di elementi del gruppo del platino come Ru e Ir e l'aumento del contenuto di elementi refrattari W, Mo , Re, Ta; La quantità totale di elementi refrattari aggiunti è aumentata e elementi come C, B e Hf sono passati dalla "rimozione completa" all'"uso limitato"; La riduzione del contenuto di Cr consente l'aggiunta di più elementi di lega per mantenere la stabilità strutturale.
Le pale monocristalline contenenti renio migliorano significativamente la resistenza alla temperatura e la resistenza allo scorrimento viscoso. Le leghe monocristalline di seconda generazione rappresentate da PWA1484 di PW, CMSX-4 di RR e Rene ′ N5 di GE, rispetto alle leghe monocristalline di prima generazione, hanno aumentato la loro temperatura di lavoro di 30 gradi aggiungendo il 3% di renio e aumentando opportunamente il contenuto di elementi di cobalto e molibdeno, ottenendo un buon equilibrio tra resistenza alla corrosione e resistenza antiossidante.
Le pale monocristalline contenenti renio sono la tendenza per le future pale delle turbine dei motori aeronautici. Le pale monocristalline hanno significativamente migliorato la loro resistenza alla temperatura, resistenza allo scorrimento viscoso, resistenza alla fatica termica, resistenza all'ossidazione e resistenza alla corrosione rispetto alle leghe colonnari a solidificazione direzionale, che è stata rapidamente ampiamente riconosciuta dall'industria dei motori a turbina a gas per l'aviazione. Quasi tutti i motori aeronautici avanzati utilizzano leghe monocristalline come pale delle turbine