1)Opis otrzymanego elementu

Przedmiotem moich badań laboratoryjnych jest łopatka aparatu kierującego turbiny w silniku odrzutowym. Przedmiot ten cechuje się:

• Czarną barwą (węglową) z niewielką ilością osadu. Osad ten może być powodem nie używalności oraz złego zabezpieczenia materiału.

• Stosunkowo nie wielką wagą

• Zapachem metalicznym

• Brakiem widocznych spawów

Jak widać na załączonym zdjęciu łopatka posiada wgłębienia odpowiedzialne za chłodzenie materiału. Zakres pracy oraz budowa łopatki aparatu kierującego mówi nam, że materiał pracuje w wysokich temperaturach dochodzących do 1000^oC. Powinien charakteryzować się żaroodpornością, żarowytrzymałością oraz odpornością na wysokie obciążenia i korozję.

2)Charakterystyka zidentyfikowanego materiału

Moim zdaniem materiał jest wykonany ze stali austenicznej żaroodpornej i żarowytrzymałej. Ich temperatura żaroodporności jest rzędu 1000^oC, a niektóre gatunki tych stali mogą być obciążone w temperaturze dochodzącej do 700^oC-800^oC. Stale żaroodporne podlegają obróbce cieplnej przesycania. W miarę wzrostu dodatków stopowych, głównie chromu i molibdenu może jeszcze bardziej poprawić odporność na korozje. Dla uzyskania dobrych własności technologicznych konieczna jest struktura drobnoziarnista. Końcowym etapem obróbki jest wyżarzanie odpuszczające w temperaturach 1000 i 1150 stopni z późniejszym chłodzeniem w wodzie lub na powietrzu.

3)Porównanie materiałów stosowanych do produkcji podobnych elementów konstrukcji lotniczych.

Cecha materiału	Rm (MPa)	R0,2 (MPa)	A (%)
H18N10	520-670	220	40
H22N2	800	240	35
PA33	480	380	10

Najbardziej trafnym materiałem o właściwościach charakteryzujących konstrukcję łopatki aparatu kierującego turbiny jest stal austenityczna odporna na korozję o znakach H22N2. Granica wytrzymałości jest wystarczająco wysoko 800 MPa.

4)Propozycja zastosowania innego materiału konstrukcyjnego

Konstruując łopatki aparatu kierującego turbiny zastosował bym stop tytanu ze względu na jego wytrzymałość doraźną przy gęstości równej 4,85 g/cm3 R_m= 930MPa-1750MPa oraz jego niewielkiej wadze. W dzisiejszych czasach technika lotnicza i nie tylko dąży do zmniejszenia wagi podzespołów aby zmniejszyć spalanie a zwiększyć osiągi statków powietrznych. Dążąc do tego nie można zapomnieć o wytrzymałości podzespołów dlatego zastosowanie stopów tytanu spełni oby dwie własności.

Przedmiot: Materiały Lotnicze

WYŻSZA SZKOŁA OFICERSKA

SIŁ POWIETRZNYCH

Temat Ćwiczenia:

IDENTYFIKACJA MATRIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH STOSOWANYCH W LOTNICTWIE

Wykonał:

Plut. Tomasz Młynek