第三代单晶高温合金

最近出现的第三代单晶高温合金ＣＭＳＳＸ－１０、ＲｅｎｅＮ６，其蠕变断裂性能比第二代单晶合金高约３０℃。其成分的特点是含铼量高（达６％），含铬量低（约３％）但环境性能良好。据报道，第三代单晶合金已用作研制中的推重比为１０的航空发动机Ｆ１１９的叶片材料。     

CVD铱涂层／铼基复合喷管研究进展

介绍了高温抗氧化铱涂层／铼基复合喷管的化学气相沉积制备工艺,并就铱,铼的有关性能,ＣＶＤ铱／铼复合中元素的扩散,铱／铼合金的氧化行为及寿命预测等理论研究作了评述。     

涡轮叶片用单晶高温合金的发展

第一代单晶合金的成分与力学性能关系已研究了40年,研究得十分详细. 一些合金设计人员发现,在一些第一代合金中加入铼可明显改善合金的蠕变强度.     

T406发动机增加单晶的应用

Ｔ４０６发动机增加单晶的应用垂直起降飞机用的先进Ｔ４０６涡轴发动机是由艾利逊发动机公司设计制造的，它采用了由ＣＭＳＸ－４３及单晶ＣＭＳＸ－３合金制成的叶片。该公司也正在将传统的钻基合金改成ＣＭＳＸ－３，用于一级高压静子叶片以提高耐久性，２级静于叶片已...     

美国研制的第四代单晶合金

美国 NASA 开发的第四代单晶合金工作温度比第三代高出27～42℃。新一代单晶合金具有较低的铬(Cr)含量,较高钴(Co)和铼(Re)含量,并加入了新的合金元素钌(Ru),从而显著提高蠕变断裂、疲劳性能和显微组织稳定性,满足了长寿命涡轮叶片的使用要求。     

化学气相沉积法制备铼管的研究

采用化学气相沉积方法研制成功我国第一只铼管(φ12.5mm×30mm),研究了铼管的组织结构和其他性能.金相及扫描电镜观察表明,化学气相沉积法制备的铼材基本无缺陷,密度接近理论值;维氏硬度测量值高于加工态工业铼片.化学气相沉积是一种制备铼管的可行且有效的方法.     

各向异性单晶叶片强度寿命研究—第I部分:晶体滑移本构模型及应用

单晶叶片技术是提高航空发动机及地面燃气轮机性能、寿命及可靠性的关键技术之一，但单晶材料机械、力学性能的各向异性特性制约了其发展和应用，对其工程应用及应用的理论基础提出了挑战。课题组开展了各向异性单晶叶片强度分析和寿命预测方面的一些研究工作。包括：建立并验证了弹塑性、蠕变滑移本构模型及蠕变持久寿命预测方法；进行了不同晶体取向DD3单晶在不同温度、不同速率或不同温度、不同应力水平下的拉伸试验及蠕变试验，这些实验数据及由其反映的单晶中、高温各向异性特性对单晶材料的应用具有重要意义。此外还进行了某种单晶叶片的实验研究。作为上述研究的应用，对某发动机单晶涡轮叶片进行了强度分析和寿命预测。本文这一部分介绍本构模型及应用，实验研究将在第II部分介绍。     

各向异性单晶叶片强度寿命研究—第Ⅱ部分:实验研究

单晶叶片技术是提高航空发动机及地面燃气轮机性能、寿命及可靠性的关键技术之一，但单晶材料机械、力学性能的各向异性特性制约了其发展和应用，对其工程应用及应用的理论基础提出了挑战。课题组开展了各向异性单晶叶片强度分析和寿命预测方面的一些研究工作。包括：建立并验证了弹塑性、蠕变滑移本构模型及蠕变持久寿命预测方法；进行了不同晶体取向DD3单晶在不同温度、不同速率或不同温度、不同应力水平下的拉伸试验及蠕变试验，这些实验数据及由其反映的单晶中、高温各向异性特性对单晶材料的应用具有重要意义。此外还进行了某种单晶叶片的实验研究。作为上述研究的应用，对某发动机单晶涡轮叶片进行了强度分析和寿命预测。本文这一部分介绍试验研究工作，本构模型及其应用已在本文第I部分作了介绍。     

碲化镉、碲锰汞、碲锰铟镉单晶生长理论、设备与工艺研究

西北工业大学材料科学与工程系承担的“碲化镉、碲锰汞、碲锰铟镉单晶生长理论、设备与工艺研究”日前通过国防科工委技术鉴定。该项目解决了国防光电子材料发展中的几个重要技术和理论问题 ,在民用高技术领域也具有广泛的推广价值 ,整体具有国际先进水平。研制的ＡＣＲＴ -Ｂ(Ⅱ )型、ＡＣＲＴ -Ｂ(Ⅲ )型晶体生长设备及碲锰汞单晶材料填补了国内空白。同时 ,建立起以光电子技术为背景的Ⅱ—Ⅵ化合物材料的科研和人才培养基地 ,对于我国国防工业和高新技术的发展具有重要的意义碲化镉、碲锰汞、碲锰铟镉单晶生长理论、设备与工艺研究@郭明…     

预时效处理对镍基单晶合金组织与性能的影响

利用光学金相、ＳＥＭ、ＴＥＭ等多种分析手段研究了预时效处理对单晶高温合金ＣＭＳＸ－３组织的影响，并探讨了不同工艺条件下材料的高皮劳行为，结果表明，采用适当的预时效处理工艺可有效消除组织与成分的不均匀性，获得合适的γ相析出形态及尺寸，并提高材料的高温疲劳寿命。     

MC2用于发动机

ＭＣ２用于发动机法国航空航天研究院与加拿大普·惠公司签订了一项转让ＭＣ２高温合金应用的合同，该合金由法航空航天研究院研制，由普·惠公司鉴定。ＭＣ２的疲劳强度及蠕变强度是当代单晶合金的３倍，加合大普·惠公司用它旨大延长高压涡轮叶片寿命并降低使用成本。（...     

单晶涡轮叶片材料本构模型及应用研究

综述了各向异性单晶叶片强度分析和寿命预测方面的一些研究工程，这些工作包括；建立并验证了弹塑性，蠕变滑移本构模型及蠕变持久寿命预测方法，进行了不同晶体取向DD3单晶在不同温度，不同速率或不同温度，不同应力水平下的拉伸试验。蠕变，疲劳及热疲劳试验。开发了大型单晶结构有限元分析软件SLAPSC和ABAQUS的umat；用双剪切试样和模拟叶片等系列试验对模型和有限元进行考核。并应用上述试验研究的结果，对某发动机单晶涡轮叶片进行了强度分析和寿命预测。     

镍基单晶叶片制造技术及再结晶研究进展

针对航空发动机单晶涡轮叶片的制造技术以及再结晶缺陷进行分析,结合国内外研究现状,从单晶空心涡轮叶片铸造技术、单晶空心涡轮叶片再结晶缺陷及单晶叶片再结晶控制方法等方面,对单晶叶片制造技术及再结晶控制方法取得的研究成果进行总结和分析。重点介绍了叶片制造技术和再结晶控制技术的方法及研究。对我国单晶空心涡轮叶片制造技术及再结晶缺陷的进一步研究重点进行分析。     

铼铱材料在高性能发动机上的应用

综述了高性能发动机用铼铱材料的基本性能、制备工艺以及应用现状。铼材料具备优异的高温力学性能,作为燃烧室基材使用,铱材料具备优异的高温抗氧化性能,作为铼基材表面防护涂层使用,许用工作温度高达2 200℃,而铱涂层失效主要由于铼扩散至表面发生氧化,因此涂层厚度及致密性是影响涂层寿命的关键因素。铼铱材料制备均有多种工艺可以实现,包括化学气相沉积、物理气相沉积、粉末冶金、熔盐电铸等,其中美国采用CVD工艺制备的铼铱材料445 N发动机R-4D-14成功应用于休斯通讯702卫星,国内采用粉末冶金和物理气相沉积制备的铼铱材料燃烧室通过了25 000 s试车考核。     

单晶叶片表层组织转变影响因素及其控制方法

针对单晶叶片铸件在高温热处理后，极易在结构畸变区域发生结构再结晶问题，本研究提出了一种基于单晶再结晶临界应力特性的叶片结构残余应力控制方法，旨在通过研究单晶合金再结晶的临界应力特性，并结合结构细节优化设计方法，将叶片结构残余应力水平控制在单晶再结晶临界应力的安全区域内。结果表明：诱发单晶叶片结构再结晶的两大因素是温度和应力集中水平，再结晶起源于不连续的胞状组织，且发生单晶再结晶时的临界应力与叶片结构设计参数、热处理温度之间存在一定的函数关系，经真实叶片试验验证，证实该方法可实现单晶叶片结构完整性与表层组织连续性的控制，有效抑制单晶叶片表层组织的转变。     

铼对Tribaloy T-800合金等温氧化行为的影响(英文)

研究了添加4wt.%铼对Tribaloy T-800合金在800oC和1000oC等温氧化行为的影响。研究发现,在800oC氧化条件下,T-800合金在枝晶和共晶区域表现出非均匀氧化,而铼的加入使得非均匀氧化程度加剧,导致氧化增重明显增加。与800oC相比,T-800在1000oC氧化过程中生成的氧化膜厚度显著增加,氧化动力学曲线近似直线规律,同时在冷却至室温的过程中氧化膜发生严重脱落。而含铼T-800合金氧化速率明显降低,氧化膜也未见脱落。研究结果表明,加入铼对T-800合金氧化行为的影响取决于氧化温度。800oC下铼的加入使得合金氧化速率增加,而在1,00oC却显著改善了合金的抗氧化性能。     

俄罗斯单晶高温合金各向异性的研究现状

单晶高温合金本身所固有的力学性能的各向异性，对于单晶叶片的设计和制造是一个重要问题。本文介绍了俄罗斯单晶高温合金各向异性的研究现状     

用于合成金刚石薄膜的微波等离子体CVD系统

研制了一套功率容量大、结构合理、工作稳定的微波等离子体ＣＶＤ系统。描述了系统的基本结构和性能，讨论了它的特点。作者利用该系统，在单晶Ｓｉ等衬底材料上成功地合成了金刚石薄膜。     

改进单晶高温合金性能的途径

采用籽晶法在自制的高温高梯度ＬＭＣ定向凝固设备上制取了以平面、胞状、粗枝以及细枝界面形态凝固的ＮＡＳＡＩＲ１００单晶。研究了其铸态以及经１２８０℃、１３００℃和１３２０℃×４ｈＡ．Ｃ．处理的组织和性能。结果表明,快速的抽拉速率和尽可能高的固溶温度显著改善单晶高温合金的性能,在相同的抽拉速率下,高温度梯度显著降低显微疏松含量,缩小树枝晶间距,并且能够得到细小的、形状较规则的γ′相。     

含Cr铸造Ti3Al＋TiAl合金的室温拉伸断裂行为

研究了Ｔｉ－４４．９Ａｌ（ａｔ－％）合金和Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３Ｃｒ（ａｔ－％）合金的室温拉伸断裂过程。结果表明，Ｃｒ提高了合金的塑性。塑性的提高与含Ｃｒ合金含有更多的γ－ＴｉＡｌ相和形成由细晶γ和α＿２＋γ细晶组成的双重组织有关。Ｃｒ促使块状α＿２和β２相的形成，对阻碍γ相上的长程滑移有明显的作用。进一步细化铸态晶粒或制备具有片状α＿２＋γ组织的单晶合金是发展铸造α＿２＋γ合金的目标。