Veille scientifique et technologique - Matériaux avancés pour turbines aéronautiques
Depuis sa création, il y a une cinquantaine d’années, la turbine aéronautique à gaz a beaucoup évolué du fait de nombreuses innovations technologiques. Les progrès dans le secteur des matériaux ont, en particulier, fortement contribué aux améliorations de ce type de matériel. En effet, l’augmentation du rendement des moteurs nécessite des températures de fonctionnement de plus en plus élevées (gaz de combustion plus chauds). Un des défis techniques rencontrés réside ainsi dans la réalisation de composants présentant à la fois une excellente tenue thermique et des qualités mécaniques supérieures. La turbine constitue donc un domaine privilégié d’application des matériaux dits avancés. Aussi, le développement de cette catégorie de produits a-t-il connu ces dernières années un essor considérable.
L’utilisation des superalliages revêt désormais un caractère traditionnel dans ce secteur d’activité, surtout dans les pièces dites « chaudes ». En effet, ils constituent une catégorie d’alliages réfractaires possédant une bonne résistance mécanique à haute température et une résistance à la corrosion par les gaz chauds. Leur application dans la réalisation des turbines se justifie par ces caractéristiques correspondant aux critères sélectifs imposés par le fonctionnement d’un moteur.
D’autres matériaux avancés comme les alliages au titane interviennent dans la fabrication de pièces, surtout pour le compresseur. La réalisation des pièces en titane s’inscrit dans une perspective d’allégement de structure par rapport à celles en alliage au nickel (amélioration du rapport poussée/masse), une des préoccupations constantes des constructeurs et motoristes aéronautiques.
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