Enjeux et avancées dans la fabrication de pièces de turboréacteur en titane

Issues and breakthroughs in the manufacture of turboengine titanium parts

Résumé

Dans la conception des turboréacteurs aéronautiques, un usage étendu des alliages de titane est essentiel pour l’obtention du meilleur compromis entre les caractéristiques mécaniques les plus élevées possibles et le poids le plus faible. Ce rôle majeur du titane dans la conception, mais aussi la production de ces machines, s’est développé en parallèle avec l’augmentation progressive du rapport de pression généré dans les compresseurs et avec la réduction concomitante de consommation spécifique de kérosène. De telles utilisations du titane et de ses alliages nécessitent un ensemble élaboré de précautions dans leur élaboration et le contrôle des produits, pour arriver à minimiser le risque de présence d’inclusions dures et fragiles susceptibles d’abréger la durée de vie des pièces. La microstructure complexe des alliages de titane et les caractéristiques qui lui sont associées sont maîtrisées grâce à la modélisation des procédés de mise en oeuvre et une prédiction précise des formes et des structures résultantes. La haute réactivité chimique du titane est une importante préoccupation dans l’utilisation des turboréacteurs qui nécessite des règles strictes de conception et des choix attentifs des matériaux.