¿Cuál es la composición del material de las palas de los compresores de aviones?

Leí que las palas de los compresores de aviones generalmente están hechas de titanio. Tenía curiosidad por saber por qué el titanio es el material elegido para las palas de los compresores de aviones. ¿Qué aleaciones están involucradas y existen materiales alternativos utilizados en el diseño de dichas palas?

@mins el compresor es la sección fría
@Federico: Sí, pero a pesar del título, las respuestas cubren todas las secciones del motor, incluido el compresor.
Las aleaciones de titanio se utilizan como materiales para las palas del compresor en los motores modernos, pero no puedo proporcionar ninguna fuente oficial.
La respuesta simple es que el titanio es liviano y fuerte y es lo suficientemente bueno para el rango de temperatura del compresor. JT3D, RB211, JT9D, Olympus, Spey, CF6 utilizan discos o cuchillas de titanio. Según "The Development of Gas Turbine Materials, GW Meetham" página 73
Pero para aviones de alta velocidad, el flujo de admisión supersónico puede calentarse mucho cuando llega al motor, por lo que toda la sección fría podría estar 200 K más caliente que un motor de baja velocidad. Esto ha sido una dificultad porque los motores, independientemente de su caso de uso, generalmente comparten el núcleo (generador de gas). Por ejemplo, D30 en MIG31 necesita rociado de metanol en la admisión para enfriar el flujo de admisión y proteger el compresor, el motor del SR71 no puede generar un empuje total porque la admisión caliente comprometería el compresor.
@ user3528438 ¿Ha considerado compilar sus comentarios en una respuesta a esta pregunta?

Respuestas (2)

He encontrado una referencia al "acero de alta calidad" y al titanio. Según el libro (formato papel), el parámetro que dimensiona el compresor es la velocidad perimetral (velocidad punta) de las palas tu 2 .

  • Para acero: máximo tu 2 = 450 m/s. Con una temperatura total de entrada de entrada de 300 K, la relación de presión es 4,2

  • Para el titanio que tiene una mayor relación resistencia/masa: tu 2 puede ser de hasta 500 m/s, lo que lleva a una relación de presión de 6.

El libro se escribió en la época de los motores B757/767, por lo que puede haber materiales más modernos.

Consulte también esta respuesta.

Actualizar

Esta presentación proporciona una referencia más reciente para el motor Trent 1000:

  1. Los álabes del ventilador y del compresor de baja presión están hechos de una aleación de titanio que contiene pequeñas cantidades de Fe, V, O y Al.
  2. Compresor IP: 8 etapas de palas de titanio.
  3. Compresor HP: 6 etapas de álabes de titanio.

La razón por la que se selecciona el titanio es que, hasta cierta temperatura, el titanio tiene la mayor resistencia específica (relación resistencia/peso), y en el compresor las temperaturas se mantienen por debajo de la temperatura de transición para las aleaciones de níquel:

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Qué es la temperatura de entrada de entrada? 300K está justo por encima de la temperatura ambiente.
La temperatura de entrada de entrada es la temperatura ambiente más Δ T de la compresión en la cubierta de entrada del motor

El más famoso es Nimonic 263, que tiene un 50 % de níquel y un 20 % de cromo y se crea con adiciones de titanio y aluminio. Utilizado en motores Concord.

https://en.wikipedia.org/wiki/Nimonic

Gracias. Pero según el sitio que proporcionó, se aplica a las palas de las turbinas debido a su capacidad para soportar altas temperaturas. ¿Sabría qué material se aplicaría a la sección del compresor?
¿Cuál es la composición del material de las palas de los compresores de aviones?
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