我國在粉末高溫合金領域取得進步 與（yǔ）美歐、俄仍有差距
點擊量：457 發布時間：2017-03-16 作者：快猫视频APP下载安装（上海）增材製造（zào）技術有限公司
<br />
粉末高溫合金是現代高性能航空發動（dòng）機渦輪盤等關鍵部件的必選材料。由於（yú）在製粉過程中粉（fěn）末（mò）顆粒由微量液（yè）體快速凝固形成，成分偏析被限製在粉末顆粒（lì）尺寸以內，消除了常規鑄造中的宏觀偏析，同時快速凝固後的粉（fěn）末（mò）具有組織均勻和晶粒細小的突出優點（diǎn），顯著提（tí）高了合金的力學性能和熱（rè）工藝性能。因此，粉末高溫合金在高（gāo）性能（néng）軍用發動機上以及先進民用發動機領域獲得了大量（liàng）應用。
我國在粉末高溫合（hé）金領域取得了很大的進步，但是與（yǔ）美歐、俄羅斯等航空強國相（xiàng）比，差（chà）距仍然很大。隨著我（wǒ）國大飛（fēi）機專項和（hé）發動機專項的實施及由此迎來的（de）航空業大發展，我國應該在以下幾方麵（miàn）加快粉末（mò）高溫合金的研（yán）發步伐。
1.研發超純淨細粉製粉工藝。
粉末高溫合金中陶瓷夾雜缺陷數量（liàng）、尺寸（cùn）和位置是影響粉末盤使用安（ān）全性和可靠性的重要因（yīn）素。為了（le）提（tí）高盤件的可靠性，要求盤件中的夾雜數（shù）量盡可能少，尺寸盡可能小。采用“雙聯”、“三（sān）聯”冶煉工藝及冷壁坩堝熔煉可（kě）使夾雜含量（liàng）大大（dà）降低，母合（hé）金純淨度得到顯著改善。
2.推廣和應用雙性能盤。
高性能發動機（jī）用渦輪盤的盤心部位承受低溫高應力，需要細晶組織以保（bǎo）證足夠的強度和疲勞抗（kàng）力，而邊緣部位則承受（shòu）高溫低應力，需要粗晶以保證足夠的蠕變和持（chí）久性能。因此，采用同（tóng）一種合金製備出輪緣和輪轂部位具有不同顯微組織的雙組織（zhī）、雙性（xìng）能（néng）盤成為目前的研究熱（rè）點，這種盤件避免了因異種金屬之間的連接而可能造成的安（ān）全隱患，符（fú）合高性能發動機的工況（kuàng）要求，提高整個（gè）盤件的安全係（xì）數。
美國采用雙重熱處理工（gōng）藝製造出了（le）雙性（xìng）能粉末盤，並已裝配到第四代戰機 F22的 F119型發動機上。我國鋼鐵研究（jiū）總院采用 HIP 製坯+細晶鍛造+梯度熱處理工藝（yì）路線，在國內率先研製出Φ450 mm 的 FGH96雙性能盤件。
3.熱等靜壓近淨成形盤件製（zhì）備。
通常鑄鍛工藝的投料比為19∶1，HIP +鍛（duàn）造為6.6∶1，而直接熱等靜壓成形為3.6∶1。顯然，直接熱等靜壓成形工藝的材料利用率最高，在保證盤件質量的（de）前提下，該工藝具有顯著的性價比優勢。直接熱等靜壓近淨成形（xíng）工藝（yì）在俄羅斯的粉末高溫合金領域取（qǔ）得了巨大的成功，四十多年（nián）以來俄羅斯粉末（mò）盤件的生產一直（zhí）采用該工藝。由於該（gāi）工藝在成本控製方麵具有先天的（de）優勢（shì），可以預見，它將是今後（hòu）粉末盤的主要製備（bèi）工（gōng）藝流程之一。
4.計算機輔助技（jì）術和數值模擬的應用。
傳統的“炒菜式”的（de）合金設計已經被計算機輔助設計手段（duàn）所替代，借助相關的熱力學相圖軟件（jiàn），可顯著加快合金的（de）研製進度，如 RR1000合金就是第一個完全（quán）采用相圖計算進行合金（jīn）設計的粉（fěn）末冶金高溫合金。粉（fěn）末渦（wō）輪盤製備過程中的工藝環節多，為了降低成本和加（jiā）快研製進度（dù），在包套設計、熱等靜壓成形、擠壓、鍛造、熱處理等關鍵工藝環節大量借用數值（zhí）模擬已經成（chéng）為一種（zhǒng）趨勢。
上一篇：3D打印到底是什麽？
下（xià）一篇：我國粉（fěn）末（mò）冶金技術與產業的發展具有重大的戰略意義
