Welche Turbinenschaufellegierung wurde beim Jendrassik Cs-1 verwendet?

Jendrassiks eigenes Patent von 1939 geht nicht näher auf die Legierungen ein. Für die Turbinenschaufelbeine nennt er jedoch „ austenitischen [rostfreien] Stahl “ als bevorzugt (siehe PDF Seite 3).

Aus dieser Zeit spricht auch ein Schweizer Patent von 1937 über die Materialien von Gasturbinenteilen insbesondere austenitischen Stahl (übersetzt aus dem Deutschen):

Legierung eines austenitischen Stahls, die 25 bis 35 % Chrom, 25 bis 35 % mindestens eines austenitbildenden Metalls [z. B. Nickel], 1 bis 4 % Titan und 0,3 bis 0,8 (vorzugsweise 0,4 bis 0,6 %) Kohlenstoff enthält , optional bis zu 3 % Silizium und bis zu 10 % Molybdän.

Es kommt der Zusammensetzung des Edelstahls 316 ( Quelle ) nahe, der eine mechanische Höchsttemperatur von 590°C hat ( Quelle ).

Beim Nachschlagen des Jendrassik CS1 brachte mich Google verspätet auf diese Frage; obwohl mein Ungarisch nicht vorhanden ist, vermute ich, dass sich die „50%-Reaktion“ auf die Konstruktionsparameter der Turbine bezieht; 50 % Rückwirkungsgrad bedeutet, dass der Druckabfall über eine Turbinenstufe gleichmäßig zwischen Stator und Rotor (dh zwischen festen und beweglichen Schaufeln) aufgeteilt wird. Was die Materialien betrifft, wäre die Turbinenbeschaufelung wahrscheinlich eine Art austenitischer rostfreier Stahl gewesen; IIRC Die meisten der frühen britischen Gasturbinen verwendeten rostfreie „Rex 78“-Schaufeln, einen austenitischen Stahl, der von Vickers-Firth entwickelt wurde.

Wenn ich mir das Design des CS1 ansehe, bezweifle ich sehr, dass es ohne umfangreiche Entwicklung und/oder Neugestaltung in ein brauchbares Flugzeugtriebwerk hätte verwandelt werden können. Mit 15 Kompressorstufen wären die Stufenlasten niedrig gewesen, aber dann wären Sie auf alle Arten von Pumpproblemen gestoßen, da viele der Stufen auf einer einzelnen Welle von ihren optimalen Bedingungen weglaufen würden, zumal der Motor dies nicht hatte eine freie Leistungsturbine. Die Brennkammer sieht nicht lang genug aus, um eine volle Flammenentwicklung zu erreichen, und ringförmige Designs sind besonders schwierig, richtig zu machen.

Was ist der Zeitrahmen? Vitalium ( Kobalt + Chrom + Mo ) war eines der ersten Materialien für Turbinenschaufeln. Ansonsten sind 50 % Eisen keine Seltenheit; zum Beispiel die Incoloy-Gruppe. Aber die meisten Hochtemperaturmaterialien haben Nickel als Hauptelement. Und enthalten Cr, Mo, Co, W usw. und 1 bis 20 % Eisen. Eine Temperatur von 550 C / 1022 F ist sicherlich nicht sehr heiß in der Turbinenwelt, daher ist eine Legierung wie Incoloy 800 H mit 45 % Eisen plus 34 Ni, 21 Cr, 1 Al usw. angemessen. Die relativ niedrige Temperatur deutet auf ein älteres Design hin: Also sind eigentlich "Stähle" eine Möglichkeit. Edelstahl 310 ( 25 Cr , 20 Ni , Rest Eisen ) und die Hartgussversion HK . Und sogar Edelstahl 309 (25 Cr, 12 Ni, Rest Eisen), gegossen als HH. Diese Legierungen werden in großen Mengen als petrochemische Ofenrohre bei Temperaturen bis 1700 F + verwendet.