ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه متالورژی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

قیمت

قیمت این مقاله: ۱۸۰۰۰ تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

 

مقالات ترجمه شده متالورژی - ایران ترجمه - irantarjomeh

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

شماره       
۴۷
کد مقاله
MTL047
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی
نام انگلیسی
Corrosion and Corrosion Control in Aviation
تعداد صفحه به فارسی
۴۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۹
کلمات کلیدی به فارسی
خوردگی، کنترل خوردگی، صنعت هوانوردی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Corrosion, Corrosion Control,  Aviation
مرجع به فارسی
کتاب علم خوردگی و فن آوری، دیوید تالبوت، جیمز تالبوت، ایالات متحده
مرجع به انگلیسی
Corrosion Science and Technology book, David Talbot, James Talbot
سال
۲۰۰۰
کشور
ایالات متحده

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

علم خوردگی و فن آوری فصل ۱۰:
خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی
یک هواپیمای تجاری به گونه ای طراحی و بکار گرفته می شود تا حداکثر بازدهی از آن حاصل آید، به طور مثال قابلیت حمل و نقل (همانند میزان حمل سریع مسافرین بر حسب کیلومتر)، به عنوان تابعی از هزینه های بکارگیری / عملیاتی و سرمایه ای. در بین ویژگی هایی که در تعامل با بازده یک هواپیما می باشد می توان از صفاتی چون اندازه، شکل، جرم و کارایی سوخت نام برد. برخی از این ویژگی ها تحت محدودیت ملاحظات ایرودینامیکی و عوامل بیرونی می باشند اما کارایی جرم و سوخت به میزان زیادی تحت تاثیر انتخاب و کاربرد مواد ساختاری یا تشکیل دهنده خواهد بود.
اهمیت به حداقل رسانی جرم به وسیله یک مثال خاص توصیف می شود. جرم پروازی یک هواپیمای پهن پیکر معمولی مملو از بار شامل ۳۷۰ تن می باشد. این میران شامل ۱۶۰ تن سازه همانند موتورها، ۱۷۰ تن سوخت، و تنها ۴۰ تن بار مفید، می باشد. جرم صرفه جویی شده در این ساختار را می توان یا برای بار مفید در نظر گرفت یا آنکه آن را جهت تامین برخی از مزیت های اقتصادی جایگزین به کار برد. از آنجایی که نسبت جرمی  سازه در برابر بار مفید ۴ می باشد، تاثیر افزایش در جرم بر بازده به صورت تناسبی افزایش خواهد یافت، همانند آنکه ۱% تغییر در حجم به صورت تئوریکی سبب ایجاد ۴% تغییر در بازده خواهد شد. بنابراین کلیه عوامل مشارکت کننده در مبحث  جرم را می بایست به دقت مورد بررسی و کنکاش قرار داد. به طور مثال بخش های فلزی و ضخامت ها جزء موارد منطقی حداقلی به شمار می آیند که می بایست تنش های پیش بینی شده حداکثری را به صورت ایمن تحمل نموده و تخصیص/ رزرو ساختاری بیش از حد، جهت جبران خوردگی قابل اجتناب، پذیرفتنی نمی باشد. حتی پوشش های محافظتی، نظیر رنگها، خود به نوعی در جرم مشارکت داشته و می بایست با توجه به تفاوت های مشخصه آنها را در نظر گرفت. در این محتوا است که مقاومت در برابر خوردگی و دیگر عامل های تخریب را می بایست به خوبی مد نظر قرار داد.
کنترل خوردگی دارای ضروریات/ استلزامات مختلفی می باشد:
  1. ایمنی از حداکثر اهمیت برخوردار بوده و صدمه دیدگی ناشی از خوردگی نباید سبب بروز شکست سازه ای در پرواز شود.
  2. هواپیما خود به عنوان یک نماد یا شاخص سرمایه گذاری سنگین مد نظر است که می بایست از آن محافظت نمود. هزینه های مرتبط با تنزل رتبه و راست گردانی (rectification) را می بایست در محدوده مشخصه در سیستم های استهلاک برنامه ریزی شده گنجاند.
  3. برنامه زمانی خطوط هوایی را نباید به واسطه زمین گیر شدن هواپیما، ناشی از عدم برنامه ریزی موثر، بر هم زد.
این ضروریات را می بایست در محتوای رقابتی راهبردهای هواپیمایی  و تحت نظارت مقامات هوانوردی، بر مبنای قواعد عمومی، نظیر FAA و یا سازمانهای هم ارز آن در دیگر کشورها، مورد توجه قرار داده و مسایل را مرتفع نمود.
چنین مواردی سبب بکارگیری دقیق دستورالعمل ها و قوانین اکید در زمینه انتخاب، ساخت، فرآوری سطح و سوابق تاریخی سرویس مواد ساختاری می گردد.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

۱-۱۰٫ بدنه هواپیما
۱-۱-۱۰٫ مواد تشکیل دهنده
برای صرفه جویی در جرم ، تجزیه و تحلیل هزینه- سود مشخص کننده آن است که مطلوب ترین خواص مواد بدنه هواپیما چگالی پایین، مدول بالا  و مقاومت در برابر صدمه دیدگی می باشند. در پی سالها تجربه، موادی که به بهترین وجهی می توانند چنین نیازهایی را مرتفع سازند شامل آلیاژهای آلومینیمی با سخت گردانی زمانی یا پیر سختی در سری های ۲۰۰۰ AA و ۷۰۰۰AA، با توجه به مشخصه های لیست شده در جدول ۲-۹، مخصوصا آلیاژهای ۲۰۲۴ AA و ۷۰۷۵ AA می باشند. بطور معمول پوسته های بدنه هواپیما از ورق های نورد شده با قابلیت مقاومت بیشتر در برابر صدمه دیدگی، یعنی آلیاژ ۲۰۲۴AA ساخته می شوند، که با چارچوبهای ساخته شده با آلیاژهای سخت تری همانند ۷۰۷۵AA تقویت می شوند. یک رویه مدرن ماشینکاری بالها و شکل دهی از طریق ورق آلیاژ ۲۰۲۴ AAمی باشد تا آنکه سفت کننده های یکپارچه ای تولید شده و همچنین قابلیت بهینه سازی جرم با استفاده از تغییر ضخامت وجود داشته باشد تا بدینوسیله سطوح تنش تثبیت شوند. البته جایگزین هایی نیز برای آلیاژهای آلومینیم به وسیله کامپوزیت های الیاف کربن وجود دارند که در آن سیستم تنش تحمیلی مناسب باشد. آلیاژهای آلومینیمی که حاوی لیتیم باشند مزیت های چگالی و مدول را برای استفاده های آتی عرضه می دارند. اما مصرف آنها به طور کلی هنوز در هواپیماهای کنونی شروع نشده است، با این وجود کاربرد آنها در ابزارهای فضایی آغاز گردیده است.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

 
۲-۱-۱۰ پوششهای محافظتی
مقادیر بالای مس و روی که باعث استحکام آلیاژهای AA2024 و AA7075 می‌‌شوند، محافظت حاصل از اثر ناپذیری (غیر فعال شدگی) طبیعی آلومینیوم را کاهش می‌‌دهند و این آلیاژها باید بوسیله پوششهای سطحی محافظت شوند. فلز ورقه‌ای حلقه شده بوسیله روکش سازی ضخامتی حلقوی که توسط سازنده فلز در هر دو طرف فلز بکار می‌‌رود، محافظت می‌‌شود. AA2024 و AA7075 به ترتیب با آلومینیوم‌‌ ۳/۹۹% خالص و آلیاژ آلومینیوم‌‌- ۱% روی روکش می‌‌شوند تا با استفاده از یک پوشش روکشی که بسته به آزمایش از  تا ۱۰% ضخامت ورقه را در هر طرف شامل می‌‌شود، یک محافظت گالوانی را‌ایجاد نماید. روکش سازی بر روی سطوح صیقلی شده امکان پذیر نیست و می‌‌بایست سیستم‌های حفاظتی رنگ مبتنی بر آستر ممانعت شده کروماتی که بوسیله اسپری الکتروستاتیکی بر روی پوششهای‌ آندی شده تولید شده در اسید سولفوریک یا اسید فسفریک بکار برده می‌‌شوند، مورد استفاده قرار گیرند. همین روش برای قابهایی که بوسیله ساچمه پاشی تشکیل می‌‌شوند، بکار برده می‌‌شود.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

 ۳-۱-۱۰ خوردگی آلیاژهای آلومینیوم‌‌ در بدنه هواپیماها
آبی که سبب‌ ایجاد خوردگی در داخل ساختار بدنه هواپیما می‌‌شود از تراکم بخار حاصل از منابع انسانی بر روی پوسته سرد و در جایی که مواد عایق از خشک شدن جلوگیری می‌‌کنند، جمع می‌‌شود.‌ این خوردگی موذیانه است، بصورت ناپیدا توسعه می‌‌یابد و ذخایر ساختاری را می‌‌خورد. معیار قطعی، کاهش مساحت است که توانایی ماده برای انتقال بار در داخل ساختار به طور صحیح را کاهش می‌‌دهد. یافتن آسیب اساسی بر روی قابهای مسطح روباز غیر معمول است و خوردگی عموما با ویژگی‌های خاص ساختار همراه است.
خوردگی در اطراف سطوح نصب شده، پرچ‌ها، لولاها و شکافها بسیار دردسرآفرین است. وقوع و شدت خوردگی در‌ این مناطق به جزییات ساختاری حساس است. خطاها در مجموعه‌ای که خوردگی را تقویت می‌‌کنند عبارتند از:
۱-شکافها میان پوسته و چارچوب هواپیما
۲- مجموعه لولای خشک یعنی باز شده
۳- شکافها در جایی که ماده مسدود کننده نمی‌‌تواند حد واسط‌های میان پوسته های چند لایه بکار رفته برای کاهش میزان تنش در اطراف اتصالاتی نظیر قابهای در را محافظت کند.
۴- بخش‌های آویزان مرتب شده برای‌ایجاد تله‌های جاذب برای آب
بر اساس تجربه، تکنیکهای طراحی و ساخت برای کاهش آسیب خوردگی اصلاح شده‌اند.‌این مقتضیات شامل زیر هستند:
۱- حذف پوسته‌های چند گانه در محل اتصالات (برشها) بوسیله فراهم کردن ضخامت اضافی مورد نیاز برای تقویت از ورقه‌های ضخیم تر برش یافته بوسیله ماشینکاری (صیقل دهی) شیمیایی.
۲- تهیه حفره‌های زهکشی بسته بوسیله شیرهای بارگذاری شده با فنر برای جلوگیری از انباشتگی آب در جاهای حساس.
۳- مجهز کردن اتصالات با مواد مسدود کننده برای جلوگیری از ورود آب.
نواحی معینی عاری از خوردگی هستند. مثالهایی از‌ این نواحی، داخل بخشهای جعبه پایلون(pylon box) می‌‌باشد که بوسیله موتورها گرم می‌‌شوند.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

۴-۱-۱۰ خوردگی بیرونی
۱-۴-۱-۱۰ خوردگی ساختاری آلومینیومی‌
در ارتفاعات کم، بدنه هواپیما در معرض جوّ طبیعی می‌‌باشد.‌ این جوّ می‌‌تواند به صورت محلی بوسیله کلریدهای حاصل از نمکهای یخ زدا و محیط‌ های دریایی ایجاد شود. با‌ این وجود، خوردگی عمومی در بیرون کمتر از داخل می‌‌باشد مگر در نواحی خاصی که در آنجا ‌این محیط می‌‌تواند بر روی هواپیما تشدید شود.‌این نواحی در معرض خطر شامل صفحه‌های جلوی بیرونی و تیرهای بال عقب و پایه‌های تحت بار می‌‌باشند.‌این امر ممکن است با سایش ـ خوردگی حاصل از جریان هوا همراه شود. آسیب بیرونی از خوردگی داخلی آسانتر شناسایی و تعمیر می‌‌شود.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

۲-۴-۱-۱۰ خوردگی اجزای فولادی
در جایی که لازم است، بعضی از لوازم بدنه هواپیما از فولادهای با استحکام بالا ساخته می‌‌شوند که برای سازگاری دو فلزی با آلیاژهای آلومینیوم‌‌ بوسیله پوششهای الکترو رسوبگذاری شده کادمیم محافظت می‌‌شوند.‌این لوازم شامل لوازم شیار باله هواپیما و سنجاقهای پیلون(pylon pins) همراه با نقاط اتصال انتهایی آنها که موتورها را به بالها متصل می‌‌کنند، می‌‌باشند. خوردگی‌ این اجزا بسیار مهم است و باید به دقت بررسی شود و تعمیر گردد زیرا ممکن است با عملکردهای اساسی آنها تداخل نماید.
۵-۱-۱۰ ارزیابی سیستماتیک کنترل خوردگی
حوادث پرواز ناشی از خوردگی در بدنه هواپیما خیلی نادر است اما در یک حادثه بخش بزرگی از بدنه از بین رفت و خوشبختانه هواپیما سالم باقی می‌‌ماند. چنین حادثه‌ای‌ این صنعت را تغییر داد و همکاری استانداردهای اجباری جاری مربوط به بازدارندگی، بازدید و کنترل با مرجع خاص برای دوام هواپیما‌ایجاد کرد.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

۶-۱-۱۰ شکست حساس به صورت محیطی
۱-۶-۱-۱۰ خستگی
شکست ناشی از خستگی موضوع مهمی‌‌ است. گر چه ‌این پدیده ضروتا یک مسأله (مشکل) خوردگی نیست، احتمالات افزایش آن در اثر وجود محیط‌های شدید (قوی) تشخیص داده می‌‌شود.‌این موضوع در فصل ۵ توصیف گردیده است. تنشهای چرخه‌ای به روشهای مختلفی اعمال می‌‌شوند، بوسیله بارهای مانور پرواز، بارهای مهمان، به زمین گذاشتن بارها و اعمال فشار. حداکثر بار در هنگام زمین گذاشتن و انبار کردن می‌‌باشد. بنابراین، شکستهای ناشی از خستگی غالبا بوسیله اعمال تنش بالای متغیر، بارگذاری با چرخه پایین، با بارهای حداکثری گاه و بیگاه، پیشرفت می‌‌کنند.
اثرات‌ این بارها می‌‌توانند از نشانه‌های شکستها ردیابی شوند. خستگی تحت توجهات گروه کاری ساختاری در یک برنامه مستقل بررسی می‌‌شود.
 
۲-۶-۱-۱۰ شکست ناشی از تنش خوردگی
آلیاژهای آلومینیومی‌‌ هواپیما که در حال پیرسختی هستند، اگر به صورت صحیح بکار برده نشوند، هنگامی ‌‌که در معرض منابع کلرید حاصل از محیط‌های دریایی یا نمکهای یخ زدا قرار می‌‌گیرند، مستعد شکست ناشی از تنش- خوردگی می‌‌باشند اما‌این مشکل با توجه پشتکارانه حل می‌‌شود.
خصوصیات شکست ناشی از تنش – خوردگی برای آلیاژهای استاندارد کاملا شناخته شده هستند و‌ این خطر می‌‌تواند و باید برطرف شود. در طراحی بدنه هواپیما، آنالیزهای تنش باید‌این موضوع را تأیید کنند که تنشهای آستانه برای شکست ناشی از تنش – خوردگی در حین کار افزایش پیدا نمی‌‌کنند. در هنگام تولید (ساخت)، روشهای فرآوری گرمایی برای حساسیت (قابلیت) حداقل بهینه سازی می‌‌شوند و باید با دقت زیاد کنترل شوند تا‌ این اطمینان حاصل شود که تنشهای آستانه فرضی واقعا تحقق می‌‌یابند. در هنگام جفت کردن (سوراخ  کردن) برای جلوگیری از افزایش تنش‌های داخلی، دقت لازم است. به حداقل رساندن قابلیت شکست ناشی از تنش – خوردگی در سرتاسر دوره بکارگیری حداکثر استحکام آلیاژ دارای اولویت می‌‌باشد. شکست ناشی از تنش – خوردگی به علت مسیر شکست بین دانه‌ای به ساختار حساس می‌‌باشد به طوریکه آلیاژها در جهت تقاطع کوتاه اجزای آهنگری شده بیشترین قابلیت (حساسیت) را دارند. اطلاعاتی راجع به آستانه‌های تنش کاهش یافته برای ‌این جهت در دسترس می‌‌باشند و باید در طراحی مدنظر قرار گیرند.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

۲-۱۰ موتورهای توربین گازی
کار اولیه واتیل بر روی موتورهای توربین گازی در سال ۱۹۴۰ به ناچار مبتنی بر مواد نسبتا ساده بود که عموما در آن زمان در دسترس بود. سخت ترین شرط برای مواد تیغه‌ای و دیسکی توربین، مقاومت در برابر تنشها و محیط‌های خورنده اطراف آنها بود و بازده موتور به دماهای نسبتا پایینی که ‌این مواد در آن دماها بکار برده می‌‌شدند، محدود گردید.‌این امر نسبتهای  ضربه/ جرم پایینی اعمال کرد که عملکرد هواپیما و تبدیل ناکافی انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی را محدود کرد. از آن زمان به بعد، تقاضاهای تجاری و نظامی‌‌ مداوم برای موتورهای مناسب تر، توسعه آلیاژهای سفارشی برای مقاومت در برابر دماهای عملکرد بالاتر را‌ایجاد کرده است.‌این تلاشها نشان می‌‌دهند که چگونه مقاومت در برابر خوردگی و استحکام نمی‌‌توانند از هم جدا شوند اما باید با هم در نظر گرفته شوند زیرا عملکرد دمایی کلی بالا جنبه‌های مختلفی دارد.
۱-۲-۱۰ عملکرد موتور
هوای جمع‌آوری شده در جلوی موتور با نسبت تا ۳۰:۱ فشرده می‌‌شود تا به فشار MN۳ برسد.‌این هوای فشرده به محفظه سوخت تحویل می‌‌شود، با سوخت مایع تبخیر شده مخلوط شده و می‌‌سوزد و جریان گازی با فشار بالا‌ ایجاد می‌‌کند که به توربین وارد می‌‌شود تا انرژی را صرف حرکت کمپرسور (متراکم کننده) از طریق یک شافت (میله) کند. موازنه انرژی در جریان گاز به صورت یک ضربه واکنش پذیر از طریق یک نازل (دهانه باریک) در عقب موتور انجام می‌‌شود.
چهار آرایه اصلی موتور وجود دارد:
۲-۲-۱۰ بازدید مختصر ابر آلیاژهای نیکل
ابر آلیاژهای با پایه نیکل برای انجام کارهای پر زحمت در موتور تولید شده‌اند مثلا تیغه‌ها و دیسک‌های توربین و محفظه‌های سوخت که در آن، خواص مورد نیاز ماده در دماهای بالا ثابت هستند و در محیط‌های شدید در برابر خوردگی مقاوم هستند. جنبه‌های استحکام که ضروری هستند عبارتند از : (۱) مقاومت به خزش و گسیختگی خزش مثلا تغییر شکل شدید فلز تحت تنشهای پایدار‌ایجاد شده در هنگام کار و شکست مکانیکی همراه آن بوسیله باز کردن اتصالات ریز ساختار و (۲) مقاومت به شکست ناشی از خستگی تحت تنشهای چرخه‌ای.
۳-۲-۱۰ مقاومت در برابر خوردگی
۱-۳-۲-۱۰ اکسایش در دمای بالا
در محصولات سوختن عاری از گوگرد و کلرید‌ها، اجزای دمای بالا، تیغه‌های توربین، دیسک‌های توربین و محفظه‌های سوخت بخاطر مزیت فیلم‌های محافظ تشکیل شده بوسیله اکسایش انتخابی از اکسایش جلوگیری می‌‌کنند.‌این فیلم‌ها، بسته به ترکیب آلیاژ، کرومیا (اکسید کروم)، ، یا آلومینا (کروندوم)، ، هستند و آلیاژها به وسیله عبارات قالبهای کرومیا و قالبهای آلومینا مشخص می‌‌شوند.
۲-۳-۲-۱۰ آلومینیوم‌‌ دار کردن برای مقاومت در برابر اکسایش
ساده ترین و عمومی‌‌ترین فرایند، آلومینیوم‌‌ دار کردن دسته‌ای (بسته‌ای) است. تیغه‌ها بوسیله پاشیدن یک ماده ساینده تمیز می‌‌شوند و سپس در مخلوطی از پودر آلومینیوم‌‌، آلومینا  و یک‌ هالید، نوعا آمونیم کلرید،  بسته بندی و مسدود می‌‌شود.‌این بسته به مدت چند ساعت در دمای میان ۷۵ تا ۱۰۰۰ درجه سلسیوس، نوعا ۹۰۰ درجه سلسیوس، حرارت داده می‌‌شود. آلومینا هیچ بخش فعالی ندارد و باقی می‌‌ماند تا از به هم پیوستگی ذرات پودر آلومینیوم‌‌ در هنگام ذوب جلوگیری می‌‌کند. آمونیم کلرید، آلومینیوم‌‌ کلریدها را تولید می کند.
 ۳-۳-۲-۱۰ خوردگی داغ و سولفیداسیون
تیغه و سایر اجزای موتور که در معرض دماهای متوسط قرار دارند می‌‌توانند تحت حمله خوردگی داغ و سولفیداسیون قرار بیگرند.‌این اصطلاحات، عبارات خاصی هستند که حمله آغاز شده بوسیله سولفات سدیم حاصل از نمکهای حل شده در هوای آلوده شده با نمک دریا را توصیف می‌‌کنند. نمک دریا هم اکنون محتوی مقدار قابل توجهی از سولفات سدیم، ، است و بوسیله واکنش میان سدیم کلرید و اکسیدهای گوگردی در محصولات سوختن حاصل از سوخت نیز می‌‌تواند تولید شود:
۴-۲-۱۰ محیط موتور
محیط‌های گرمایی و شیمیایی در داخل یک موتور به عملکرد بخشهای مختلف و ویژگی‌های هواپیما، مانورها و الگوهای پرواز بستگی دارند.
۱-۴-۲-۱۰ عوامل مربوط به عملکرد موتورها
سوخت با اکسیژن اضافی می‌‌سوزد بطوریکه محیط گازی اکسید کننده است.
بالاترین دما در مرحله توربین با فشار بالا حاصل می‌‌شود که در آن دمای گاز در توان کلی به ۱۵۰۰ درجه سلسیوس نزدیک می‌‌شود و توربین‌های با فشار بالا که اول شعله را دریافت می‌‌کنند ممکن است به اوج دمای فلزی ۱۱۰۰ درجه سلسیوس یا حتی ۱۱۵۰ درجه سلسیوس برسند. گاز در هنگام عبور از حد واسط‌های بعدی و مراحل توربین با فشار پایین که در آن، پایین‌ترین دماهای تیغه نوعا ۷۰۰ درجه سلسیوس می‌‌باشند، سرد می‌‌شود. در داخل تیغه‌های منحصر بفرد شیبهای دمایی وجود دارند که بعدا در رابطه با خستگی در نظر گرفته می‌‌شوند. لبه‌های دیسک‌های توربین که تیغه‌ها بر روی آنها قرار می‌‌گیرند میتوانند دماهایی به بزرگی ۶۰۰ درجه سلسیوس ‌ایجاد نمایند و دیواره‌های محفظه‌های سوخت می‌‌توانند به دمای ۱۰۰۰ درجه سلسیوس برسند.
۲-۴-۲-۱۰ عوامل الگوی پرواز
سختی محیط در داخل موتور به خصوصیات هواپیما بستگی دارد و به آسانی در داخل گروههای زیر در نظر گرفته می‌‌شود:
۱- کاربردهای شهری دور برد، مثلا پروازهای آن طرف اقیانوس اطلس و پروازهای عبور کننده از سرتاسر قاره بدون توقف.
۲- کاربردهای شهری کوتاه برد، بویژه در مسیرهای جزیره‌ای مثلا جزایر متصل به هم‌ هاوایی.
۳- هواپیماهای نظامی‌‌ که در ارتفاع کم بر بالای آب پرواز می‌‌کنند.
۳-۴-۲-۱۰ خستگی
الگوهای پرواز و مانورهای پروازی نیز بر زمان خستگی اثر می‌‌گذارند. اجزای موتور بویژه تیغه و دیسکهای توربین ترکیبی از تنشهای چرخه‌ای را تجربه می‌‌کنند. تنشهای مکانیکی بوسیله نیروی سانتریفوژی و ممان خمشی جریان گاز اعمال می‌‌شوند. تنشهای دیگر بوسیله انحرافات چرخه‌ای در دمای موتور به علت کاربرد توان برای برخاستن (شروع پرواز)، ضربه برگشتی و مانورها بسیار‌ایجاد می‌‌شوند. بنابراین زمانهای خستگی مورد انتظار برای دور برد از نوع کوتاه برد و نوع نظامی‌‌ طولانی تر هستند.
۵-۲-۱۰ مواد
۱-۵-۲-۱۰ تیغه‌ های توربین
تیغه‌ های توربین که در کاربرد شهری به دماهای ۱۱۵۰ درجه سلسیوس نزدیک می‌‌شوند معمولا از یکی از آلیاژهای چند جزیی با استحکام بالا با مقادیر آلومینیوم‌‌ بالا و کروم پایین مانند MAR M002، که مقاومت خوبی در برابر اکسایش دارد، تولید می‌‌شوند. در جایی که محیط‌ها یا ویژگی‌های هواپیما بیشتر در معرض خوردگی داغ هستند، آلیاژهای دارای میزان کروم بالاتر ترجیح دارند. ساخت آلیاژهای دارای استحکام بالا دشوار است و‌ این آلیاژها بوسیله ریختگی بسته تولید می‌‌شوند،‌این نوع ریخته‌گری روشی است که توانایی تولید شکلهای پیچیده با دقت لازم را دارد. الگوهای (قالبهای) مومی ‌‌تیغه‌ها بر روی یک پایه مومی ‌‌که به عنوان یک الگو برای غلتک‌ها جهت پر کردن قالب با فلز مایع عمل می‌‌کند، سوار می‌‌شوند.‌این مجموعه با لایه‌های متوالی از دوغاب سرامیکی خشک شده در یک کوره (آون) پوشانده، می‌‌شود تا یک ورقه خود پشتیبان تولید کند.
۲-۵-۲-۱۰ دیسک ‌های توربین
مواد لازم برای دیسک‌های توربین باید در برابر اکسایش در دماهای نسبتا بالای‌ایجاد شده در لبه‌ها مقاوم باشند و‌این مواد باید برای آهنگری جهت شکل دادن مناسب باشند. خوردگی داغ معمولا مشکل مهمی ‌‌در دیسک‌های توربین نیست زیرا برای دور نگه داشتن جریان گاز آلوده از لبه‌ها از هوای سرد استفاده می‌‌شود. طول عمر دیسک عمدتا به وسیله مقاومت در برابر خستگی تعیین می‌‌شود و بوسیله کنترل دقیق ساختار به حداکثر می‌‌رسد.‌این کار به آلیاژهایی نیاز دارد که  بی جهت (زیاد) در معرض تفکیک در ریخته گری شمش‌ها جهت آهنگری و کنترل دقیق رشته تغییر شکلها و فرآوری گرمایی بعدی نیستند. ابر آلیاژهای دارای استحکام بالا‌ این شرایط را برآورده نمی‌‌کنند. مناسب ترین مواد، آلیاژهای غنی از کروم، IN 718، IN 901، آلیاژ زنبوری (واسپالوی) و آلیاژ ستاره‌ای (آسترالوی) هستند.
 
۳-۵-۲-۱۰ محفظه‌ های سوخت
محفظه‌های سوخت ساختارهای حلقوی تشکیل شده از ورق هستند. دیواره‌های محفظه چرخه گرمایی با اوج دماهای بالای ۱۰۰۰ درجه سلسیوس را تجربه می‌‌کنند.‌این عوامل شرایط لازم برای خصوصیات ساخت خوب و جوشکاری همراه با مقاومت در برابر اکسایش و خستگی گرمایی نظیر CZ63 را تامین می‌‌کنند.
۴-۵-۲-۱۰ تجهیزات کمپرسور
اولین بخش مرحله کمپرسور یک مجموعه جوشکاری شده شامل استوانه حاصل تیغه‌ها می‌‌باشد.‌این استوانه از یک آلیاژ تیتانیوم با ۶% آلومینیوم‌‌ و ۴% وانادیم (فهرست شده در ویژگیهای استاندارد ASM) بخاطر استحکام بالا و جرم پایین ساخته می‌‌شود.‌این استوانه نسبتا سرد است و در برابر خوردگی در هوای جمع شده مقاوم است. برای احتیاط در برابر خطر آتش دور همراه با استفاده از تیتانیم، پره‌های راهبردی ساکن میان مراحل از فولاد ضد زنگ مارتنسیتی ساخته می‌‌شوند تا به عنوان موانع آتش عمل نمایند. فولادهای ضد زنگ مارتنسیتی در چاه اتمسفری نسبت به خوردگی مقاومند و پره‌های راهبردی به صورت عادی نیاز به محافظت ندارند اما می‌‌توانند در هوای مرطوب بسیار متراکم و هنگامی ‌‌که هواپیما در مناطق گرمسیری به زمین می‌‌نشیند بویژه اگر موتور در آلودگی نمک حاصل شده در پرواز مشارکت داشته باشد، خورده شوند. اگر چنین پدیده‌ای انتظار برود،‌این پره‌ها می‌‌توانند با لایه‌های رنگ محتوی پودر آلومینیوم‌‌ به عنوان یک رنگدانه برای محافظت فداکارانه محافظت شوند. برای رسیدن به‌این هدف، رنگ بوسیله چکش زدن و فرآوری گرمایی رسانا می‌‌شود تا تماس الکتریکی بین ذرات آلومینیوم‌‌ برقرار شود.
 ۵-۵-۲-۱۰ اجزای سرد
شافتها از فولادهای نیتریددار کم آلیاژ با کربن بالا که فرآوری گرمایی شده‌اند، ساخته می‌‌شوند[۱]. آنها تا حدی بوسیله روغنهای چرب کننده محافظت می‌‌شوند و سطوح غیر چرب مجاور می‌‌توانند بوسیله رنگهای قربانی شونده یا سد کننده با رنگدانه‌های آلومینیوم‌‌ محافظت شوند. مشکلات خوردگی برای یاتاقانها در طی کار به‌ اندازه هنگام ذخیره لوازم یدکی زیاد نیست. برای تامین شرایط دقیق جهت رهایی از‌ ایجاد حفره، آنها باید در محافظت کننده‌های مومی ‌‌با بازدارنده‌های فاز بخار   بسته بندی شوند. غلافهای محتوی فن و تجهیزات آنها از همان ورقه آلیاژ آلومینیوم‌‌ که در بدنه هواپیما استفاده می‌‌شود و نوعا بوسیله‌آندی کردن اسید کرومیک محافظت می‌‌شوند، ساخته می‌‌شوند.
۶-۲-۱۰ بازدید و توسعه فنی
سازندگان، ضمانتهایی در مورد طول عمل اجزا می‌‌هند اما انتظار می‌‌رود که‌ازاین ضمانتها فراتر بروند. آنها برای تعیین روشهای بازدید در طی کار با خریداران مشارکت می‌‌کنند و تدابیری برای بررسی موتورها جهت وضعیت روی بالها اتخاذ می‌‌کنند. تسهیلات مناسبی در طراحی موتور مثلا با فراهم کردن مسیرهای نوری فیبر برای تعیین نواحی بحرانی بکار گرفته می‌‌شوند.
طراحی‌های متوالی موتور بهبود می‌‌یابند تا تقاضاهای روز افزون برای‌ ایمنی، صرفه‌جویی در سوخت، کاهش صداهای مزاحم (نویز)، کاهش جرم و مراقبت از محیط را برآورده سازند. سازندگان راهکارهایی برای پیش بینی و تهیه نیازهای ‌آینده دارند.
[۱] فولادهایی که محتوی کروم یا آلومینوم هستند و می توانند به وسیله حرارت دادن در مخلوط های آمونیاک/ هیدروژن دارای سطح سخت شوند.

خوردگی و کنترل خوردگی در صنعت هوانوردی

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.