Wirniki (oraz łopatki) turbin pracują w środowisku, w którym kluczowe są: wysoka temperatura, duże obciążenia mechaniczne oraz długotrwałe oddziaływanie gazów powodujących utlenianie. W takich warunkach materiał musi jednocześnie zachować wytrzymałość i stabilność struktury oraz wykazywać odporność na zjawiska długoczasowe.
Odpowiedź "niklu" jest właściwa, ponieważ w praktyce przemysłowej szeroko stosuje się stopy niklu (tzw. superstopy) do pracy w podwyższonych temperaturach. Ich przewagą jest wysoka żarowytrzymałość, dobra odporność na pełzanie (powolne odkształcanie pod stałym obciążeniem w wysokiej temperaturze) oraz zwiększona odporność na utlenianie i degradację powierzchni.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne:
- "cyny" – cyna jest metalem niskotopliwym i nie nadaje się do pracy w temperaturach typowych dla gorących części turbin; szybko traci nośność i stabilność.
- "miedzi" – miedź ma bardzo dobrą przewodność cieplną i elektryczną, ale nie jest materiałem na elementy wirujące w wysokiej temperaturze, bo jej wytrzymałość i odporność na pełzanie w takich warunkach są niewystarczające.
- "ołowiu" – ołów jest bardzo miękki i niskotopliwy, więc w warunkach wysokiej temperatury nie spełnia podstawowych wymagań wytrzymałościowych.
Wskazówka egzaminacyjna: w pytaniach o pracę w wysokiej temperaturze szukaj materiałów "żaro-" (żarowytrzymałych/żaroodpornych). Dla turbin typowym skojarzeniem są właśnie stopy niklu, projektowane pod długotrwałe obciążenia i odporność na utlenianie.
