廣大特材-風電特鋼專家多點開拓下游應用全面高速增長可期-210722（54頁）.pdf

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1、高溫合金性能優異，被稱為“超合金”。高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在 600以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料，屬于多組元的復雜合金。具有優異的高溫強度，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，又被稱為“超合金”，是廣泛應用于航空航天、石油化工、船舶研發的一種重要材料。劃分高溫合金材料可以根據以下三種方式進行：按基體元素種類、合金強化類型以及材料成型方式。高溫合金的生產工藝主要包含熔煉、鑄造、熱處理三個過程。生產工藝對高溫合金材料力學性能的影響重大，一項新工藝的引入，往往使高溫合金的性能獲得一個飛躍，老型號的高溫合金也可以通過改善工藝方法達到材料性能提升

2、的目的。積極發展新型高溫合金，對于推動以航空發動機為代表的國之重器加速發展有著極其重要的意義。高溫合金的加工是一大技術難題。高溫合金材料成分十分復雜，含有鉻、鋁等活潑元素，在氧化或熱腐蝕環境中表現為化學不穩定，同時機加工制成的零件表面留下加工硬化和殘余應力等缺陷，為材料的化學性能和力學性能帶來十分不利的影響。由于合金化程度高，高溫合金材料極易產生成分偏析，這種偏析對鑄造高溫合金和變形高溫合金的組織與性能都有重大影響。由于高溫合金材料強化元素含量高、高溫強度大、加工硬化傾向大、與刀具粘合傾向大以及導熱性較差，因此在加工工藝，尤其是高溫合金材料切割中存在著極富挑戰性的工藝難題。航空航天發動機用高溫

3、合金主要分為粉末高溫合金、變形高溫合金和鑄造高溫合金。高溫合金具有強抗氧化性能；良好的冷熱疲勞性能、良好的塑性、焊接性能目前已成為高推重比航空航天發動機部件的關鍵選材，主要用于制造航空航天發動機渦輪盤、燃燒室、渦輪盤、葉片等零件?；瘜W火箭發動機是應用最廣泛的航天發動機?；鸺l動機是利用沖量原理，自帶推進劑、不依賴外界空氣的噴氣發動機?；鸺l動機是噴氣發動機的一種，將推進劑貯箱或運載工具內的反應物（推進劑）變成高速射流，由于牛頓第三運動定律而產生推力?；鸺l動機可用于航天器推進，也可用于導彈等在大氣層內飛行?；瘜W火箭發動機是技術最成熟，應用最廣泛的發動機。核火箭的原理樣機已經研制成功。電火箭已經在空間推進領域有所應用。后兩類發動機比沖遠高于化學火箭?；鸺l動機的核心部件燃燒室和渦輪泵采用高溫合金制造。液體火箭發動機使用常溫液態的可貯存推進劑和低溫下呈液態的低溫推進劑，具有適應性強、能多次起動等特點，能滿足不同運載火箭和航天器的要求。固體火箭發動機的推進劑采用分子中含有燃料和氧化劑的有機物膠狀固溶體（雙基推進劑）或幾種推進劑組元的混合物（復合推進劑），直接裝在燃燒室內，結構簡單、使用方便、能長期貯存處于待發射狀態，適用于各種戰略和戰術導彈?；旌贤七M劑火箭發動機使用較少?；鸺l動機的核心部件燃燒室和渦輪泵等的工作溫度極高，常用高溫合金制造。