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高温合金材料在飞机涡轮叶片上作用

高温合金材料涡轮叶片连接到一个圆盘上,圆盘又连接到涡轮轴上。航空发动机圆盘的性能要求与涡轮不同,因为金属经历较低的温度。椎间盘必须抗疲劳断裂。圆盘通常是铸造然后锻造成形的,它们是多晶的。难点之一是铸造合金有大的柱状晶组织,并含有显著的化学偏析;后者在最终产品中并没有完全消除。这会导致机械性能的分散。克服这个问题的一种方法是先用细的、干净的粉末,然后再进行固结。

电热合金

高温合金材料粉末在惰性气体中雾化制成;化学偏析的程度不能超过粉末的粒度。雾化后,用粉末热等静压、挤压、锻造成所需形状的圆盘。这个过程是困难的,因为需要避免引入不希望的颗粒,例如,在雾化过程中使用的耐火材料,或在凝固过程中吸收的杂质。这些颗粒引发疲劳;航空发动机涡轮盘的故障可能是灾难性的。

电热合金

高温合金材料生产涡轮增压器内燃机通常使用空气与燃料的化学计量比。涡轮增压器是一种迫使更多空气进入发动机的装置,使每冲程燃烧的燃料相应增加。这提高了发动机的功率输出。涡轮增压器由两个部件组成,涡轮由发动机排出的废气驱动。这反过来驱动一个气泵,迫使更多的空气进入发动机。典型的旋转速率是每分钟100-150,000转。因为涡轮增压器是由废气驱动的,它变得非常热,需要抗氧化和强。


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