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高温合金材料采用喷射成型发展趋势

国内航空材料研究院在喷射成型高温合金研究方面处于领先地位,开展了多方面的研究工作。经过近十年的努力,研制成功75Kg级多功能喷射成型装置,喷射成型制坯工艺已逐渐成熟。“九五”期间已可制备直径200mm的圆柱型涡轮盘坯料,用喷射成型技术制备的航天用涡扇发动机合金材料小型涡轮盘正在进行试车考核。以难变形高温合金材料变形涡轮盘合金和第二代粉末盘René 88DT合金为重点进行了大量的研究工作,包括喷射成型制坯工艺、变形行为、热等静压处理、锻造、热处理、无损探伤、冶金质量控制、组织和性能研究等。


电热合金


喷射成型高温合金材料合金100h蠕变极限的测试结果表明,在650℃,735MPa条件下,高温合金材料合金的蠕变极限达到了铸锻合金的指标要求。但在750℃,450MPa条件下,残余伸长太大,达到0.958%,不能满足技术条件要求。说明细晶高温合金材料合金在低温、高应力条件下,蠕变强度高,其蠕变机制为晶内滑移机制下的位错切割机制。而在高温低应力下,蠕变机制为晶界滑移与迁移机制。显然,细晶组织不适于在750℃以上高温应用


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喷射成型是一种近终成型工艺,它把材料-工艺-零件紧密结合在一起。材料利用率高,工序简化,与铸锻工艺比较成本大为降低,与粉末高温合金比较,成本降低幅度也较明显。据报导,喷射成型工艺生产的高温合金零件相对常规变形工艺可省时75%,节约原材料50%,降低成本30%。高温合金材料采用喷射成型技术经过近30年的努力,已进入工业规模生产阶段。


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