涡轴发动机原理与结构第五章涡轮通用航空器维修专业
五1、涡轮的类型与组成2、涡轮的工作原理3、涡轮的结构特点4、涡轮的材料5、涡轮的冷却
5.4涡轮的材料涡轮工作在极端的条件下，这是因为：由于转速高，涡轮材料承受非常高的离心力；提高涡轮前燃气温度是提高发动机性能的重要技术途径，因此涡轮材料承受非常高的燃气温度；同时，涡轮部件还承受多次功率循环引起的材料疲劳及硫化物引起的腐蚀。所以涡轮的制造需要采用先进的材料和制造工艺。
5.4涡轮的材料导向器叶片处于静止状态，不像工作叶片承受旋转应力，因此，耐热是最主要的性能要求。虽然采用冷却技术，仍使用耐高温的镍合金和加强热阻特性的热障涂层。
5.4涡轮的材料涡轮盘承受很大的旋转应力，影响轮盘使用寿命的限制因素是其抗疲劳裂纹的能力。目前，涡轮盘用镍基合金制造。增加合金中镍元素的含量可增大抗疲劳特性，延长轮盘寿命。另一途径是采用粉末冶金盘，它可提高强度，允许更高的转速。
5.4涡轮的材料除了离心应力，涡轮叶片处于高温燃气区中工作，在各种工作状态下，叶片温度分布又极不均匀，因而叶片局部热膨胀受到限制时会造成极大的热应力。
5.4涡轮的材料涡轮工作叶片超过一定工作期间，叶片在长期的应力作用下，特别是材料经受高的温度，叶片会慢慢地伸长，这种现象称为“蠕变”。这类变形当载荷去掉以后不能回到原始形状，伸长后的叶片会改变叶轮刚性，造成转子临界转速的变化，可能出现大的振动应力，过量的伸长将与机匣刮磨，造成转子卡滞或叶片断裂。
5.4涡轮的材料工作叶片材料采用铸造镍基合金，它具有更好的抗蠕变和疲劳特性。研究发现，通过将晶粒沿叶片长度方向排成柱状即“定向凝固”比普通铸造的等轴晶体结构可以改善使用寿命。进一步改进是用单晶体叶片，使用温度可以大大提高。
5.4涡轮的材料涡轮的平衡是装配中极端重要的工作。考虑到高的旋转速度及材料的质量，任何不平衡都会严重影响旋转组件的轴承和发动机的工作。平衡在专用的平衡机上进行。
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