La superlega per lame turbine monocristalline di turbogetti di aerei civili o militari
Le superleghe monocristalline a base di nichel giocano un ruolo fondamentale sulle prestazioni dei motori a reazione per velivoli civili e militari poiché la loro resistenza meccanica in temperatura e la tenuta all’ossidazione/corrosione determinano la temperatura di funzionamento di detti motori, l’impatto ambientale dell’aviazione civile, ma anche il consumo di carburante. Un aumento di 10°C della temperatura operativa di un motore a reazione civile non solo permette di ridurre le emissioni inquinanti (CO, CO2 e NOx) di circa il 4-5%, ma consente anche a compagnie aeree come Air France o Alitalia di risparmiare alcuni centinaia di milioni di euro ogni anno.
In questo contesto, una nuova superlega monocristallina a base di nichel – avente ottime proprietà meccaniche a caldo (700°C e 1200°C), specialmente in trazione, e una buona tenuta all’ambiente – è stata sviluppata presso l’Instituto PPRIME (ISAE-ENSMA) di Poitiers, in collaborazione con la società SAFRAN (leader mondiale nella progettazione e produzione di motori per aerei di medio raggio del Boeing 737 MAX 737, A318, A319, A320, A321 e la classe A320neo). Questa ricerca è iniziata verso la fine del 2017. Dopo l’identificazione delle composizioni chimiche specifiche, è stato realizzato il primo materiale sperimentale. Ad oggi, è stato identificato il trattamento termico per ottimizzare la microstruttura del precipitato (Fig. 1 – Microstructura del precipitato della lega TROPEA) e sono in corso test meccanici di trazione, creep e fatica.
I primi test di trazione confermano un livello eccezionale di proprietà rispetto alle leghe utilizzate oggi e un’ottima resistenza all’ossidazione.
Questa lega prende il nome da una vacanza che ho fatto in Calabria nell’agosto 2018, dopo essermi innamorato della città di Tropea, dei suoi vicoli, dei suoi piccoli ristoranti, delle sue bouganville e del colore del mare Tirreno. Il mio desiderio era quello di dare un nome più poetico e melodico a materiali i cui nomi comunemente usati sono abbastanza barbari (CMSX-4, AM1, PWA 1484, Rene N5 …), un nome che potesse evocarmi dei bei ricordi. Pertanto, Tropea avrà una reputazione internazionale nel mondo aeronautico se questa lega verrà mantenuta, entro 5-10 anni, per la produzione di pale di turbina di motori di aeromobili di nuova generazione.
