高溫合金未來發(fā)展有哪些趨勢？

我國要重點(diǎn)研發(fā)高溫合金的新品種和新技術(shù)。在一些重大項(xiàng)目中，我國要充分保證高性

價(jià)比高溫合金的自我供給。同時(shí)，我國還要將收斂高溫合金的品種和體系作為重點(diǎn)攻關(guān)方向，

顯著提高材料品質(zhì)和規(guī)?；a(chǎn)水平。具體來說，我國的重點(diǎn)研發(fā)方向主要包括高品質(zhì)變形

和鑄造高溫合金的一材多用、低成本高溫合金部件、單晶高溫合金部件、粉末冶金高溫

合金部件等。在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，我國要重點(diǎn)研發(fā)超純凈冶煉、均質(zhì)化凝固、缺陷控制、組織

調(diào)控、性能穩(wěn)定化、復(fù)雜及大型構(gòu)件制備等。我國通過進(jìn)一步研究高溫合金，可以為航空航天、現(xiàn)代能源工程裝備領(lǐng)域提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

高溫合金未來發(fā)展有哪些趨勢？

（一）單晶高溫合金葉片材料及制備技術(shù)

重點(diǎn)開展第二代、第三代單晶高溫合金合金成分設(shè)計(jì)、元素交互作用、單晶生長工藝、

凝固缺陷控制、再結(jié)晶形成機(jī)理與控制、焊接工藝、熱處理工藝等研究工作，解決單晶葉片

制造工藝不穩(wěn)定及合格率低等問題，實(shí)現(xiàn)單晶葉片工藝的優(yōu)化和穩(wěn)定化，提高合金材料的成

熟度，滿足第三代和第四代航空發(fā)動(dòng)機(jī)需求。同時(shí)，應(yīng)加快開展第四代單晶高溫合金的預(yù)研

工作。

（二）粉末高溫合金渦輪盤材料及制備技術(shù)

在材料方面，重點(diǎn)研究原始粉末顆粒邊界（PPB）和夾雜物等的形成、分布、微觀特征

及演化規(guī)律，分析 PPB 對(duì)粉末高溫合金的韌性、塑性以及強(qiáng)度的影響；研究夾雜物對(duì)粉末高

溫合金低周疲勞性能的影響；用數(shù)值模擬方法計(jì)算 PPB 和夾雜物導(dǎo)致粉末高溫合金失效的模

式并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，zui終獲得具有高損傷容限性能的粉末高溫合金。在制備工藝方面，重點(diǎn)

研究純凈化冶煉和制粉、擠壓、等溫鍛造、熱等靜壓等工藝，建立完善的工藝文件、技術(shù)標(biāo)

準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法，提高合金材料的成熟度，為我國先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)提供粉末盤制造和應(yīng)用技術(shù)。

（三）變形高溫合金渦輪盤材料及制備技術(shù)

重點(diǎn)研究合金成分設(shè)計(jì)、合金純凈度與成分偏析、熱工藝參數(shù)優(yōu)化、熱塑性變形與組織

演變、沉淀相與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程交互作用、塑性變形失穩(wěn)、晶粒異常長大等問題，建立合金

成分—加工工藝—組織結(jié)構(gòu)—使役性能之間的本構(gòu)關(guān)系。加快開展使用溫度 800℃~850℃ 變

形高溫合金及其雙輻板冷卻渦輪盤研制工作，形成相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝文件，為我國推重比

12 及以上航空發(fā)動(dòng)機(jī)變形渦輪盤的應(yīng)用提供技術(shù)儲(chǔ)備。

（四）高溫合金純凈化冶煉技術(shù)

重點(diǎn)研究高穩(wěn)定性熔煉坩堝材料制備技術(shù)，母合金純凈化冶煉工藝，高溫合金脫O、脫N、

脫 S 機(jī)理，雜質(zhì)元素對(duì)高溫合金力學(xué)性能和工藝性能影響，雜質(zhì)元素分析及其控制方法，使

高溫合金母合金中的 O、N、S 穩(wěn)定控制在 5ppm 以下，大幅度提高鑄錠的純凈度，改善鑄件

的冶金質(zhì)量。確定高溫合金精煉凈化工藝路線，制定相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（五）Nb 基超高溫材料及制備技術(shù)

研究 Nb 基超高溫材料的合金成分設(shè)計(jì)、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能關(guān)系，重點(diǎn)提

高合金的韌性、高溫強(qiáng)度和抗高溫氧化性能，使其能夠作為結(jié)構(gòu)材料在未來高推重比航空發(fā)

動(dòng)機(jī)上得到應(yīng)用。

高溫合金未來發(fā)展有哪些趨勢？

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