責(zé)編·作者:中邁
中航邁特 Inconel 718預(yù)合金粉末形貌。
Inconel 718近凈成形熱等靜壓外機(jī)匣前段件。
近期,在國(guó)家工信部和歐盟創(chuàng)新司聯(lián)合資助的中歐地平線2020航空科技合作項(xiàng)目中,中國(guó)科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)近凈成形熱等靜壓外機(jī)匣前段研究工作取得圓滿成功,中航邁特提供了高溫合金粉末材料關(guān)鍵技術(shù)支撐。
中國(guó)科學(xué)院金屬研究所徐磊教授團(tuán)隊(duì)與中航邁特高正江教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開(kāi)展超高純凈高溫合金熔煉霧化制粉、粉末填充完整性及致密性、熱等靜壓成形等技術(shù)研究,突破了熱等靜壓成形和尺寸精確控制技術(shù),解決了部件性能離散和熱處理變形等難題。
近凈成形熱等靜壓技術(shù)對(duì)粉末材料要求極為苛刻,粉末純凈度、非金屬夾雜物含量、氣體含量、空心粉等指標(biāo)均為十分重要的影響因素,科研團(tuán)隊(duì)深入研判得出高溫合金粉末的純凈度指標(biāo)是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵,首次提出采用自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的無(wú)坩堝電極感應(yīng)熔煉氣霧化制粉設(shè)備研制Inconel 718合金粉末,通過(guò)嚴(yán)格工藝控制,制備出超高純凈度、優(yōu)良球形度(≥91%)的高溫合金粉末,衛(wèi)星粉和空心粉比例極低,粉末表面由胞晶和樹(shù)枝晶組成,呈現(xiàn)快速凝固特征,化學(xué)成分均勻,無(wú)偏析情況,制件綜合性能十分優(yōu)異。
國(guó)際研制團(tuán)隊(duì)中僅有中國(guó)科學(xué)院金屬研究所提供的部件全部達(dá)到了美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)復(fù)檢技術(shù)協(xié)議中對(duì)尺寸、冶金質(zhì)量和材料性能的要求。Inconel 718合金材料性能全面超越國(guó)內(nèi)目前鑄造合金水平達(dá)到或接近鍛造合金水平。
中航邁特與中科院金屬所多年來(lái)緊密合作,聯(lián)合開(kāi)展了近10種高品質(zhì)合金粉末新材料的研發(fā)和工程化應(yīng)用研究,圓滿完成了多個(gè)重點(diǎn)科研項(xiàng)目和型號(hào)攻關(guān)任務(wù)。自2017年以來(lái),歐美限制向我國(guó)出口先進(jìn)制粉裝備,我國(guó)高性能合金粉末材料研制遇到“卡脖子”難題。為順利完成部件研制任務(wù),中航邁特聯(lián)合中科院金屬所團(tuán)隊(duì)共同設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了我國(guó)第一臺(tái)先進(jìn)大截面鈦合金電極感應(yīng)熔煉氣霧化制粉設(shè)備MTEIGA-75,高品質(zhì)球形鈦合金粉末材料制備關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主可控,重大制粉裝備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
中航邁特面向3D打印、熱等靜壓HIP等高端制造技術(shù)領(lǐng)域,利用電極感應(yīng)氣霧化制粉設(shè)備先后研制出多個(gè)牌號(hào)高溫合金粉末材料:GH4169、GH3536、GH5188、GH3230,GH4099等,并聯(lián)合有關(guān)單位全面開(kāi)展了3D打印、HIP等驗(yàn)證研究,零部件成形性能取得突破性進(jìn)展,圓滿完成了研制任務(wù),助力航空航天事業(yè)發(fā)展。
(中邁)