我國在粉末高溫合金領域取得進步 與美歐、俄仍有差距
點（diǎn）擊量：506 發布時間：2017-03-16 作者：快猫视频APP下载安装（上海）增材製造技（jì）術有限公司
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粉（fěn）末高溫合金是現代高性能航空發動機渦輪盤等關鍵部件的必選材料。由於（yú）在製粉過程中粉末顆粒由微量液體（tǐ）快速凝固形成，成分偏析被限製在粉末顆粒尺寸以內，消除了常規鑄造中的宏觀偏析，同時（shí）快速凝固後的粉末具有組織均勻和晶粒細小的突出優點，顯著提高了合金的力學性（xìng）能和熱（rè）工藝性能。因此，粉（fěn）末高溫合金在高（gāo）性能軍用發動機上（shàng）以（yǐ）及（jí）先進民用發動機領域獲得了大（dà）量應用。
我國在（zài）粉末（mò）高溫合金領域取得了很大的進步，但是與美（měi）歐、俄羅（luó）斯等航空強國相比，差（chà）距仍然很大（dà）。隨（suí）著我國（guó）大飛機專項和發動機專項的實施及（jí）由此迎來（lái）的航空業大發展，我國應該在以下幾方麵加快粉末高溫合金（jīn）的（de）研發步伐。
1.研發超純淨細粉製粉工藝。
粉末高溫合金（jīn）中陶瓷（cí）夾雜缺陷數量、尺寸和位（wèi）置是影響粉（fěn）末盤使用安全性和可靠性的重（chóng）要因素。為了提高盤件的可靠（kào）性，要求盤件中的夾雜數量盡可能少，尺寸盡可（kě）能（néng）小。采用“雙聯”、“三聯”冶煉工藝及冷壁坩堝熔（róng）煉可使夾雜含（hán）量大大降低，母合金純淨度（dù）得到顯著改善。
2.推廣和（hé）應用雙性能盤。
高性能發動機用渦輪（lún）盤的盤心部位承受低溫高應力，需要細晶組織以保證足夠的強度和（hé）疲勞抗力，而（ér）邊緣部位則承受高溫低應力，需要粗晶以保證足夠的蠕變和持久性能（néng）。因此，采用同一種合（hé）金製（zhì）備出輪緣和輪轂部位具有不（bú）同（tóng）顯微組織的雙組織、雙性能盤（pán）成為目前的研究熱點，這種盤件避免了因異種金屬之間的連接而可能造成的安全（quán）隱（yǐn）患，符合高性能發動機的工況要（yào）求，提高整個盤件的安全係數（shù）。
美國采用雙重熱處理工藝製造出了雙性能粉末盤，並已裝配到第四代（dài）戰機 F22的 F119型發動機上。我國鋼鐵研究總院采用 HIP 製坯+細晶鍛造（zào）+梯度（dù）熱處理工藝路線，在國內率先研（yán）製出Φ450 mm 的 FGH96雙性能盤件。
3.熱等靜壓近淨成形盤件製備。
通常鑄鍛工藝的投料比為19∶1，HIP +鍛造為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（xíng）工藝的材料（liào）利用率最高，在保證盤件質（zhì）量（liàng）的前提下，該工藝具有顯（xiǎn）著的性價比優（yōu）勢。直接熱等（děng）靜壓近淨成形工藝在俄羅斯（sī）的粉末高溫合金領域取得了巨大的成功，四十多年以來俄羅斯粉（fěn）末（mò）盤件的生產一直采用該工藝。由（yóu）於該工藝在成本控製方麵具有先（xiān）天的優（yōu）勢，可以預見，它將是今後粉（fěn）末盤的主要製備工（gōng）藝（yì）流程之一。
4.計算機輔助技術和數值模擬的應（yīng）用。
傳統的“炒菜式”的合金設計已經被計算機輔（fǔ）助設（shè）計手段（duàn）所替代，借助相關的熱（rè）力學相圖軟件，可（kě）顯著加快合金的研（yán）製進度，如 RR1000合金就是第一個完全（quán）采用相圖計算進（jìn）行合金設計的粉末冶金高溫合金。粉末渦（wō）輪盤製（zhì）備過程中的工藝環節多，為了降（jiàng）低成本和加快研製進度，在包套設計、熱等靜壓成（chéng）形、擠壓（yā）、鍛造（zào）、熱處理等關鍵工藝環節（jiē）大（dà）量借用（yòng）數值模擬已經成為一種趨勢。
