广大特材-风电特钢专家多点开拓下游应用全面高速增长可期-210722（54页）.pdf

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1、高温合金性能优异，被称为“超合金”。高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在 600以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，属于多组元的复杂合金。具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空航天、石油化工、船舶研发的一种重要材料。划分高温合金材料可以根据以下三种方式进行：按基体元素种类、合金强化类型以及材料成型方式。高温合金的生产工艺主要包含熔炼、铸造、热处理三个过程。生产工艺对高温合金材料力学性能的影响重大，一项新工艺的引入，往往使高温合金的性能获得一个飞跃，老型号的高温合金也可以通过改善工艺方法达到材料性能提升

2、的目的。积极发展新型高温合金，对于推动以航空发动机为代表的国之重器加速发展有着极其重要的意义。高温合金的加工是一大技术难题。高温合金材料成分十分复杂，含有铬、铝等活泼元素，在氧化或热腐蚀环境中表现为化学不稳定，同时机加工制成的零件表面留下加工硬化和残余应力等缺陷，为材料的化学性能和力学性能带来十分不利的影响。由于合金化程度高，高温合金材料极易产生成分偏析，这种偏析对铸造高温合金和变形高温合金的组织与性能都有重大影响。由于高温合金材料强化元素含量高、高温强度大、加工硬化倾向大、与刀具粘合倾向大以及导热性较差，因此在加工工艺，尤其是高温合金材料切割中存在着极富挑战性的工艺难题。航空航天发动机用高温

3、合金主要分为粉末高温合金、变形高温合金和铸造高温合金。高温合金具有强抗氧化性能；良好的冷热疲劳性能、良好的塑性、焊接性能目前已成为高推重比航空航天发动机部件的关键选材，主要用于制造航空航天发动机涡轮盘、燃烧室、涡轮盘、叶片等零件。化学火箭发动机是应用最广泛的航天发动机。火箭发动机是利用冲量原理，自带推进剂、不依赖外界空气的喷气发动机。火箭发动机是喷气发动机的一种，将推进剂贮箱或运载工具内的反应物（推进剂）变成高速射流，由于牛顿第三运动定律而产生推力。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。化学火箭发动机是技术最成熟，应用最广泛的发动机。核火箭的原理样机已经研制成功。电火箭已经在空间推进领域有所应用。后两类发动机比冲远高于化学火箭。火箭发动机的核心部件燃烧室和涡轮泵采用高温合金制造。液体火箭发动机使用常温液态的可贮存推进剂和低温下呈液态的低温推进剂，具有适应性强、能多次起动等特点，能满足不同运载火箭和航天器的要求。固体火箭发动机的推进剂采用分子中含有燃料和氧化剂的有机物胶状固溶体（双基推进剂）或几种推进剂组元的混合物（复合推进剂），直接装在燃烧室内，结构简单、使用方便、能长期贮存处于待发射状态，适用于各种战略和战术导弹。混合推进剂火箭发动机使用较少。火箭发动机的核心部件燃烧室和涡轮泵等的工作温度极高，常用高温合金制造。