戰(zhàn)略角度:高溫合金材料是航空航天領(lǐng)域的戰(zhàn)略軍事物資,對(duì)于提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能、實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化具有重要作用。我國(guó)從上世紀(jì)60年代開始發(fā)展國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī),歷經(jīng)坎坷,已經(jīng)取得了進(jìn)步。但是,與國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)相比,國(guó)產(chǎn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比這一重要指標(biāo)仍然落后。提高航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度,核心手段是應(yīng)用高溫合金材料。航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金用量達(dá)到50%以上,被譽(yù)為“航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基石材料”。
材料特性:高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料,具有的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能
合金強(qiáng)化類型
根據(jù)合金強(qiáng)化類型,高溫合金可以分為固溶強(qiáng)化型高溫合金和時(shí)效沉淀強(qiáng)化合金。
⑴固溶強(qiáng)化型
所謂固溶強(qiáng)化型即添加一些合金元素到鐵、鎳或鈷基高溫合金中,形成單相奧氏體組織,溶質(zhì)原子使固溶體基體點(diǎn)陣發(fā)生畸變,使固溶體中滑移阻力增加而強(qiáng)化。有些溶質(zhì)原子可以降低合金系的層錯(cuò)能,提高位錯(cuò)分解的傾向,導(dǎo)致交滑移難于進(jìn)行,合金被強(qiáng)化,達(dá)到高溫合金強(qiáng)化的目的。
⑵時(shí)效沉淀強(qiáng)化
所謂時(shí)效沉淀強(qiáng)化即合金工件經(jīng)固溶處理,冷塑性變形后,在較高的溫度放置或室溫保持其性能的一種熱處理工藝。例如:GH4169 合金,在650℃的高屈服強(qiáng)度達(dá)1 000 MPa,制作葉片的合金溫度可達(dá)950℃。