關鍵詞:發動機葉片材料
發動機葉片是航天發動機中核心部件之一,它的製造的工作量佔據了整個發動機製造1/3以上。隨著社會的發展,航天發動機對輕量化的要求越來越高,科學家們在葉片材料和工藝上不斷地找突破,今天我們先來看看航天發動機葉片材料有哪些,下一期再分享葉片的製作工藝。
發動機葉片材料分類
A. 變形耐高溫合金
變形高溫合金髮展至今有50多年的歷史,國內飛機發動機常用變形高溫合金主要Cr-Ni合金體系及Cr-Ni-Co合金體系,詳細內容參考表1。高溫合金隨著鋁、鈦、鎢、鉬含量增加,材料性能持續提高,但熱加工性能則下降;加入昂貴的合金元素鈷之後,可以改善材料的綜合性能和提高高溫組織的穩定性。
B. 鑄造高溫合金
鑄造渦輪葉片的承穩能力從1940s年代的750℃左右提高到1990s年代的1700℃左右,葉片用鑄造高溫合金如表2所示.
C. 超塑性成形鈦合金
目前,最常用的超塑性成形葉片的鈦合金有Ti6Al4V和Ti6Al2Sn4Zr2Mo,更多鈦合金材料見表3,儘管最近複合材料的應用有增長趨勢,但有著現階段難以解決的缺點,如:製造費用高、不能回收、高溫性能較差,所以鈦合金仍講師飛機發動機葉片等超塑性成形部件的主要材料。
D. 金屬間化合物
這是一種新型的材料,它有可能徹底取代高溫合金。高溫合金在高溫工作下會生成一種Y相,研究表明,這種相是使材料具有高溫強度、抗蠕變性能和耐高溫氧化的主要原因。因此,人們開始了金屬間化合物材料的研究。金屬間化合物,密度只有高溫合金一半,至少可以用於低壓分段,用於取代高溫合金。
E. 新型材料
美國通用公司生產的GE90-115B發動機,採用碳纖維聚合物葉身與鈦合金葉片邊緣,共有渦扇葉片22片,單重30-50磅,總重2000磅。能搞提供最好的推重比,是目前最大的飛機噴氣發動機葉片,用于波音777飛機。
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