高温合金未来发展有哪些趋势？

高温合金未来发展有哪些趋势？

我国要重点研发高温合金的新品种和新技术。在一些重大项目中，我国要充分保证高性

价比高温合金的自我供给。同时，我国还要将收敛高温合金的品种和体系作为重点攻关方向，

显著提高材料品质和规模化生产水平。具体来说，我国的重点研发方向主要包括高品质变形

和铸造高温合金的一材多用、低成本高温合金部件、单晶高温合金部件、粉末冶金高温

合金部件等。在关键技术领域，我国要重点研发超纯净冶炼、均质化凝固、缺陷控制、组织

调控、性能稳定化、复杂及大型构件制备等。我国通过进一步研究高温合金，可以为航空航天、现代能源工程装备领域提供坚实的技术保障。

高温合金未来发展有哪些趋势？

（一）单晶高温合金叶片材料及制备技术

重点开展第二代、第三代单晶高温合金合金成分设计、元素交互作用、单晶生长工艺、

凝固缺陷控制、再结晶形成机理与控制、焊接工艺、热处理工艺等研究工作，解决单晶叶片

制造工艺不稳定及合格率低等问题，实现单晶叶片工艺的优化和稳定化，提高合金材料的成

熟度，满足第三代和第四代航空发动机需求。同时，应加快开展第四代单晶高温合金的预研

工作。

（二）粉末高温合金涡轮盘材料及制备技术

在材料方面，重点研究原始粉末颗粒边界（PPB）和夹杂物等的形成、分布、微观特征

及演化规律，分析 PPB 对粉末高温合金的韧性、塑性以及强度的影响；研究夹杂物对粉末高

温合金低周疲劳性能的影响；用数值模拟方法计算 PPB 和夹杂物导致粉末高温合金失效的模

式并进行实验验证，zui终获得具有高损伤容限性能的粉末高温合金。在制备工艺方面，重点

研究纯净化冶炼和制粉、挤压、等温锻造、热等静压等工艺，建立完善的工艺文件、技术标

准和检验方法，提高合金材料的成熟度，为我国先进航空发动机提供粉末盘制造和应用技术。

（三）变形高温合金涡轮盘材料及制备技术

重点研究合金成分设计、合金纯净度与成分偏析、热工艺参数优化、热塑性变形与组织

演变、沉淀相与动态再结晶过程交互作用、塑性变形失稳、晶粒异常长大等问题，建立合金

成分—加工工艺—组织结构—使役性能之间的本构关系。加快开展使用温度 800℃~850℃ 变

形高温合金及其双辐板冷却涡轮盘研制工作，形成相关技术标准和工艺文件，为我国推重比

12 及以上航空发动机变形涡轮盘的应用提供技术储备。

（四）高温合金纯净化冶炼技术

重点研究高稳定性熔炼坩埚材料制备技术，母合金纯净化冶炼工艺，高温合金脱O、脱N、

脱 S 机理，杂质元素对高温合金力学性能和工艺性能影响，杂质元素分析及其控制方法，使

高温合金母合金中的 O、N、S 稳定控制在 5ppm 以下，大幅度提高铸锭的纯净度，改善铸件

的冶金质量。确定高温合金精炼净化工艺路线，制定相应技术标准。

（五）Nb 基超高温材料及制备技术

研究 Nb 基超高温材料的合金成分设计、制备工艺、组织结构与力学性能关系，重点提

高合金的韧性、高温强度和抗高温氧化性能，使其能够作为结构材料在未来高推重比航空发

动机上得到应用。

高温合金未来发展有哪些趋势？

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