我们在发动机核心技术上取得了优异的成果,如将国内先进材料(单晶高温合金、锻造高温合金、CMC*2)应用于高温高压部件、提高发动机平均入口温度等。众所周知,高压涡轮机。希望未来他们能够融入最新、更先进的材料技术,特别是国内最新的材料技术,进一步提升性能。 该目标是通过对接近实际尺寸的低压系统元件和核心发动机进行研究和内部测试来实现的,并且认识到原型发动机生产所需的数据和部件技术已经建立并且是适当的。 在引入新技术时,会进行要素测试以确定其提高性能的有效性,并稳步发展该技术以集成要素,被认为在技术上是合适的。 虽然直接测量高压汽轮机平均入口温度很困难,但未来计算过程的有效性应继续下去。
ExtremeMat:量化微观结构对工程钢蠕变响应的影响。长期服役的 IN 738 叶片的恢复和寿命评估 镍基单晶高温合金 TMS-238 固溶热处理过程中的均质化 Laurent Capolungo Sungho Yang Naoki Ohno
摘要:热机械特性高度依赖于定向能量沉积 (DED) 工艺的沉积策略,包括沉积路径、道间时间、沉积体积等,以及基材的预热条件。本文旨在通过有限元分析 (FEA) 研究沉积策略和预热温度对采用 DED 工艺沉积在 AISI 1045 基材上的 Inconel 718 高温合金热机械特性的影响。针对不同的沉积策略和预热温度建立了 FE 模型来研究热机械行为。采用 16 种沉积策略进行 FEA。通过比较实验和 FEA 的温度历史来估算热沉系数,以获得合适的 FE 模型。研究了沉积策略对设计的小体积沉积模型中残余应力分布的影响,以确定可行的沉积策略。此外,还研究了沉积策略和预热温度对大体积沉积设计部件残余应力分布的影响,以预测合适的DED头沉积策略和合适的基体预热温度。
开发具有以下特征的新型高温合金:(1)。高机械强度完整性;(2)。高抗氧化性;(3)。高抗渗碳性。所设计的合金有望应用于在高温(超过 750 ºC,例如 800 ºC)和高压(30 MPa)下在 sCO 2 中运行的热交换器。
图 2. 在各种增材制造的金属合金中观察到的柱状晶粒;a) 316L 不锈钢,b) Ti6Al4V 和 c) Inconel 625,“通过电子和激光束熔化制备的镍基高温合金(合金 625)的微观结构和性能比较”由 K. Amato 等人撰写,根据 CC BY 4.0 获得许可(Amato、Hernandez 等人,2012 年)。
摘要 近年来,为了改善飞机涡轮盘的疲劳性能,镍基高温合金的制造工艺取得了重大进展,从而导致晶粒尺寸减小。事实上,粒度的变化会影响疲劳裂纹的起始模式以及材料的疲劳寿命。本研究旨在研究新开发的镍基高温合金在双轴平面载荷下的疲劳行为。在不同应力比下进行低周疲劳 (LCF) 试验,以研究多轴应力状态对材料疲劳寿命的影响。使用数字图像相关 (DIC) 技术获得全场位移和应变测量以及裂纹起始检测。给出了与不同载荷比相关的结果,并给出了适当的双轴寿命预测。提到了每种载荷情况下的裂纹检测、应变幅度和裂纹起始循环数与三轴应力比的关系。通过扫描电子显微镜的断口研究发现,疲劳裂纹的萌生机制与三轴应力比无关,大多数疲劳裂纹都是从表面下的碳化物萌生的。关键词 – 多轴疲劳、十字形试样、镍基高温合金
在竞争激烈的全球市场上,具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料,如镍基高温合金,正在接近其发展的物理极限,因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案,以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金,特别是难熔金属间复合材料 (RMIC),如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA),作为潜在的结构材料,其使用温度远超镍基高温合金,引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属,即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆,其熔点介于 1855 ◦ C(锆)和 3422 ◦ C(钨)之间。它们还可能包含其他元素,例如铝、硅和钛,旨在改善设计所需的性能(主要是机械和/或环境性能)。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形,部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛,包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外,难熔金属还可用作合金添加剂——例如,用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后,应该提到的是,大多数难熔金属都具有生物相容性,为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近,RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题,其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息
摘要。先进技术的发展涉及开发能够承受极端环境条件(尤其是高温)的材料。本文深入研究了专门用于高温环境(但仅限于航空、核动力反应堆和电力系统)的材料的机械性能。评估这些材料的机械强度、在恒定应力下变形的弹性以及长时间应对高温的能力具有重要意义。本研究探讨了材料科学的最新发展,重点关注合金、陶瓷和复合材料(如镍基高温合金、碳化硅 (SiC) 和基于二硼化锆 (ZrB2) 的复合材料)制成的产品。重点关注创新测试方法,包括高温拉伸试验、抗热冲击性评估和疲劳测试,因为这些方法在评估物质在具有挑战性的条件下的性能方面发挥着关键作用。此外,本研究还探讨了这些发现对工程应用中的材料选择和设计过程的影响。钛合金在较低温度下也能有效运行,而当加热到 1100°C 的较高温度时,镍基高温合金可保持初始强度的 70%,在更极端的条件下表现更出色。
在竞争激烈的全球市场上,具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料,如镍基高温合金,正在接近其发展的物理极限,因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案,以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金,特别是难熔金属间复合材料 (RMIC),如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA),作为潜在的结构材料,其使用温度远超镍基高温合金,引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属,即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆,其熔点介于 1855 ◦ C(锆)和 3422 ◦ C(钨)之间。它们还可能包含其他元素,例如铝、硅和钛,旨在改善设计所需的性能(主要是机械和/或环境性能)。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形,部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛,包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外,难熔金属还可用作合金添加剂——例如,用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后,应该提到的是,大多数难熔金属都具有生物相容性,为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近,RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题,其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息
合金、钛合金、高温合金、钢、弥散强化合金块体金属玻璃、原位复合材料冶金热力学和动力学严重塑性变形热机械加工、织构纳米晶材料、超细微观结构蠕变和高温变形粉末冶金、先进复合材料、MMC多组分氧化物、纳米颗粒、陶瓷涂层、表面科学、磨损和摩擦学高级显微镜金属连接、搅拌摩擦焊接、添加剂