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金属铼可承受117吨重量不变形,中国航空发动机将突破瓶颈

2017-09-12 来源: 网络转载 浏览量:

  据悉,一家名叫航宇超合金技术有限公司得到广泛的关注。,这家公司虽然默默无闻,却干出了大事,他们一举突破了航空发动机金属铼单晶叶片制造难题,达到了国际先进水平。这将直接推动我国航空发动机突破瓶颈期,完成以涡扇-15为代表的第三代发动机研发成功。

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  航空发动机难,难就难在单晶叶片。航空发动机叶片一般使用合金材料铸造而成,当材料被铸造时,分子和原子结合在一起会形成晶粒,这些晶粒铸造初期会以晶核为核心向外排列。

  但因为没有外力作用,会排列的乱七八糟没有规律,晶粒和晶粒之间有破碎断裂带,导致其整个晶体上各部位熔点不一致、受力能力也不一致。做成发动机叶片时,由于其工作在1700°左右的高温环境,会瞬间断裂解体,为此,工程师们都要求发动机叶片必须是单晶叶片,这些叶片里晶粒的排列非常有序,在温度和力学特性上非常好。

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  但问题却没有这么简单解决,由于大多数合金材料的的熔点较低,根本无法承受1700°的高温,单晶叶片内部还必须做成具备多种沟壑的空心状。由于这种形状非均匀分布,带来两个问题,第一是整个发动机叶片各个部位仍然受力不均匀,第二是某些部位会自然而然的比其他部位承热很多。

  唯有同时加强合金材料的熔点和强度,才能做出真正合格的发动机单晶叶片,这种关键性的材料就是金属铼。这种金属的熔点高达3180℃,扛拉伸强度超过1172MPa,相当于一平方厘米上承受117吨重量不变形。

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  此外,该金属最神奇的地方在于高温和急冷急热状态下转换时基本不会出现热胀冷缩,由该材料制造的发动机喷管可以承受10万次热疲劳循环,是当前世界各国先进发动机制造的首选材料。