¿Es el tungsteno un buen metal para motores a reacción, además de la penalización de peso?

En este momento, la parte más caliente de los motores a reacción está hecha de una aleación de acero y níquel. ¿Es el tungsteno una mejor opción?

El tungsteno puro tiene el punto de fusión más alto y la resistencia a la tracción más alta que cualquier otro metal puro. Presumiblemente, podría hacerlo hueco y usar el mismo líquido refrigerante para evitar el sobrecalentamiento. Por esta misma razón, no estoy seguro de si la penalización de peso es realmente tan grande. No creo que las palas de la turbina constituyan una parte realmente importante del peso total del motor.

(No sé qué tan bien resiste la oxidación a altas temperaturas. No sé cómo podría cambiar al agregar un poco de carbono, acero o níquel. Pero presumiblemente esto no es un inconveniente porque he leído sobre las boquillas de los motores de cohetes). usando tungsteno: enlace . Si no se oxida ni se corroe allí, no puedo imaginar por qué lo haría en un motor a reacción).

Otra forma de hacer esta pregunta: ¿Tiene el tungsteno en la parte más caliente de los motores a reacción algún inconveniente importante además del peso y el costo?

@ymb1 Sí, esa es una de las razones por las que lo publico aquí. Tengo muchas ganas de ver lo que otros tienen que decir al respecto. La pregunta es si el tungsteno es una mejor opción que el acero-níquel.

Respuestas (2)

No, el tungsteno generalmente no sería una buena opción para los motores a reacción.

Algunas de las piezas que deberían ser más resistentes al calor, como los álabes de las turbinas, están sujetas a fuerzas de rotación que aumentan directamente con la masa de la pieza. Por lo tanto, un material de gran masa como el tungsteno aumentaría las fuerzas que la pieza tendría que soportar. Estas fuerzas ya se miden en toneladas por pala.

Si se descarta la calidad de gran masa del tungsteno, el mayor problema es que el tungsteno también es frágil. Si una pala de turbina fallara, como sucede, sería muy difícil de contener. El tungsteno se utiliza en proyectiles perforantes; los resultados de la falla de un álabe de turbina de tungsteno no serían buenos.

He leído sobre boquillas de motores de cohetes que usan tungsteno: enlace. Si no se oxida ni se corroe allí, no puedo imaginar por qué lo haría en un motor a reacción.

Tenga en cuenta que estos entornos tienen una diferencia de 6 órdenes de magnitud en el tiempo de grabación, minutos frente a decenas de miles de horas, lo que genera requisitos muy diferentes.

¡Bienvenido a Aviation.SE! Si bien hace un muy buen punto, esto realmente no responde la pregunta. Si lo amplía, tiene potencial para una buena respuesta.
Sí, la quemadura es más corta pero mucho más intensa. El punto era decir, si una quema tan intensa (en un motor de cohete) no oxida el tungsteno (al menos hasta el punto de fallar), seguramente tampoco lo hará una quema menos intensa (en un motor a reacción).