,才能在未来的空间竞争中占得一席之地。
一、国际上高温合金的研究现状
从20世纪30年代后期起,英、德、美等国就开始研究高温合金。1937年德国涡轮喷气发动机Hci
kel问世,1939年英国研制出Whittle涡轮喷气发动机。同年,英国Mo
d公司首先研制成一种低碳含钛的镍基合金Nimo
ic75,不久又有含铝和钛合金元素的Nimo
ic80合金问世。这种合金与Nimo
ic75相比,蠕变性能在应力和持续时间相同的条件下,蠕变温度可以提高50℃2。
第二次世界大战期间,为了满足新型航空发动机的需要,高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初,英国首先在80Ni20Cr合金中加入少量铝和钛,形成γ’相以进行强化,研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期,美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要,开始用Vitallium钴基合金制作叶片。1941年后美国开始发展航空燃气涡轮,1942年将HastclloyB镍基合金先后用于GE(通用电器)公司的两种喷气发动机中,1944年开发出钴基合金HS23用于西屋公司发动机中的精密铸造叶片。1950年后由于钴资源缺乏美国发展镍基合金,并广泛用于制作涡轮叶片。在此期间,美国的PW公司、GE公司和特殊金属公司分别开发出Waspalloy、M252和Udi
et500等合金。
50年代出现A286和I
coloy901等牌号,但因高温稳定性较差,从60年代以来发展较慢。60年代以后,陶瓷过滤、等温铸造、定向凝固、粉末冶金、机械合金化等新工艺的成功应用,推动了高温合金的迅猛发展,其中尤以采用定向凝固工艺制造出单晶高温合金叶片,于70年代初步获得成功应用,使航空发动机的性能大幅度提高。
在前苏联,高温合金称为耐热合金,20世纪40年代中期至50年代在耐热钢的基础上开发出铁镍基、镍基、钴基耐热合金,前苏联镍基耐热合金成分特点是添加较多的钨和钼元素,添加一定量的铁元素,经常加人少量的钒元素,而美国合金常用钼元素,少用钨元素。苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基高温合金,后来生产“ЭП”系列变形高温合金和ЖС系列铸造高温合金。
二、我国高温合金体系及其发展
自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功,迄今为止,我国高温合金的
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f研究生产和应用已经历了50多年的发展历程。回顾50多年的历史,我国的高温合金从无到有,从仿制到自主创新,合金的耐温性能从低到高,先进工艺得到了应用,新型材料得以开发,生产工艺不断改进且产品质量不断提高,并建立和完善了我国的高温合金体系,使我国航空航天工业生产和发展所需的高r