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高温合金未来发展有哪些趋势?
点击次数:1232 发布时间:2017-11-17 返回

高温合金未来发展有哪些趋势?

我国要重点研发高温合金的新品种和新技术。在一些重大项目中,我国要充分保证高性

价比高温合金的自我供给。同时,我国还要将收敛高温合金的品种和体系作为重点攻关方向,

显著提高材料品质和规模化生产水平。具体来说,我国的重点研发方向主要包括高品质变形

和铸造高温合金的一材多用、低成本高温合金部件、单晶高温合金部件、粉末冶金高温

合金部件等。在关键技术领域,我国要重点研发超纯净冶炼、均质化凝固、缺陷控制、组织

调控、性能稳定化、复杂及大型构件制备等。我国通过进一步研究高温合金,可以为航空航天、现代能源工程装备领域提供坚实的技术保障。

高温合金未来发展有哪些趋势?

(一)单晶高温合金叶片材料及制备技术

重点开展第二代、第三代单晶高温合金合金成分设计、元素交互作用、单晶生长工艺、

凝固缺陷控制、再结晶形成机理与控制、焊接工艺、热处理工艺等研究工作,解决单晶叶片

制造工艺不稳定及合格率低等问题,实现单晶叶片工艺的优化和稳定化,提高合金材料的成

熟度,满足第三代和第四代航空发动机需求。同时,应加快开展第四代单晶高温合金的预研

工作。

(二)粉末高温合金涡轮盘材料及制备技术

在材料方面,重点研究原始粉末颗粒边界(PPB)和夹杂物等的形成、分布、微观特征

及演化规律,分析 PPB 对粉末高温合金的韧性、塑性以及强度的影响;研究夹杂物对粉末高

温合金低周疲劳性能的影响;用数值模拟方法计算 PPB 和夹杂物导致粉末高温合金失效的模

式并进行实验验证,zui终获得具有高损伤容限性能的粉末高温合金。在制备工艺方面,重点

研究纯净化冶炼和制粉、挤压、等温锻造、热等静压等工艺,建立完善的工艺文件、技术标

准和检验方法,提高合金材料的成熟度,为我国先进航空发动机提供粉末盘制造和应用技术。

(三)变形高温合金涡轮盘材料及制备技术

重点研究合金成分设计、合金纯净度与成分偏析、热工艺参数优化、热塑性变形与组织

演变、沉淀相与动态再结晶过程交互作用、塑性变形失稳、晶粒异常长大等问题,建立合金

成分—加工工艺—组织结构—使役性能之间的本构关系。加快开展使用温度 800~850

形高温合金及其双辐板冷却涡轮盘研制工作,形成相关技术标准和工艺文件,为我国推重比

12 及以上航空发动机变形涡轮盘的应用提供技术储备。

(四)高温合金纯净化冶炼技术

重点研究高稳定性熔炼坩埚材料制备技术,母合金纯净化冶炼工艺,高温合金脱O、脱N

S 机理,杂质元素对高温合金力学性能和工艺性能影响,杂质元素分析及其控制方法,使

高温合金母合金中的 ONS 稳定控制在 5ppm 以下,大幅度提高铸锭的纯净度,改善铸件

的冶金质量。确定高温合金精炼净化工艺路线,制定相应技术标准。

(五)Nb 基超高温材料及制备技术

研究 Nb 基超高温材料的合金成分设计、制备工艺、组织结构与力学性能关系,重点提

高合金的韧性、高温强度和抗高温氧化性能,使其能够作为结构材料在未来高推重比航空发

动机上得到应用。

高温合金未来发展有哪些趋势?

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