显著提升航空发动机承温能力之钛铝合金

发表时间:2021/03/09 19:07:07  来源:网络  浏览次数:9348  
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南京理工大学研究团队近期研发的新型钛铝合金,其温度承载能力超过900,比现有发动机核心部件材料高150-250,大大提高了发动机性能。

航空发动机被称为飞机的心脏,控制着飞机的能量转换。其核心部件叶片的温度承载能力直接决定了发动机的性能。为缩短中国与欧美发达国家的差距,中国已将航空发动机和燃气轮机列为“重大科技项目”,并于2016年3月正式成立“中国航空发动机集团有限公司”。

2016年6月21日,南京理工大学召开新闻发布会。南京理工大学陈光教授团队研发的新型钛铝合金可承受900以上的温度,比现有发动机核心部件材料高150-250。2016年6月20日,国际顶级期刊《自然材料》在线发布了相关成果。

据记者会专家介绍,目前我国航空发动机的核心部件叶片采用镍基合金,其耐高温性能在650-750之间。一旦温度升高,材料就会“蠕变”,即缓慢变形。与镍基合金相比,钛铝合金不仅具有重量轻的优点,而且具有高强度和高塑性的特点。

据了解,南京理工大学教育部材料评价与设计工程研究中心陈光教授团队,在国家973计划支持下,设计了钛铝合金家族新成员“多层板双晶钛铝单晶”(PST钛铝单晶),不仅大大增强了其强度和塑性,而且具有900以上的耐高温性能。

据专家介绍,美国GE公司研制出代号为“4822”的钛铝合金,耐高温650-750,替代镍基高温合金,仅制造一台发动机低压涡轮叶片的最后两级。使单台发动机减重200磅左右,节油20%,减少氮化物排放80%,噪音显著降低。用于波音787飞机,2007年试飞。这种材料一旦应用到整个发动机叶片上,对飞机发动机的减重、降噪和节油将起到更加显著的作用。

南京理工大学将尽快完成该合金的综合性能测试,并真正应用于中国航空发动机叶片制造。

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