航空發(fā)動機(jī)被行業(yè)內(nèi)的人稱之為“工業(yè)之花”，這是因為它是航空工業(yè)中技術(shù)比較高，制造難度比較大的部件之一，它作為飛機(jī)飛行過程中的重要動力裝置，對加工材料有非常高的要求，要求材料具備輕質(zhì)、高韌、耐溫、抗氧化和耐腐等等性能，而高溫合金硬管的優(yōu)質(zhì)性能使得它可以滿足航空發(fā)動機(jī)材料的要求，今天我們重點(diǎn)聊一聊高溫合金硬管在航空發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用。

　　高溫合金材料能夠在600℃以上以及一定應(yīng)力條件下保持良好的性能。高溫合金材料的出現(xiàn)是為了可以滿足現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)對材料的苛刻要求，經(jīng)過多年的研究，如果它已經(jīng)已成為航空發(fā)動機(jī)熱端部件的重要材料，據(jù)統(tǒng)計，在航空發(fā)動機(jī)中，它的使用量差不多占到整個發(fā)動機(jī)材料的一半以上。

　　在現(xiàn)代的航空發(fā)動機(jī)中，高溫合金材料使用量是比較大的，很多的發(fā)動機(jī)部件度用它來生產(chǎn)制造，比如燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪葉片以及渦輪盤這是個比較重要的熱段零部件在生產(chǎn)的時候一般會用到高溫合金材料，另外，機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室以及尾噴口等部件也會使用到該材料。

　　目前專業(yè)人士對高溫合金硬管的研究還在繼續(xù)，尤其是對于含錸單晶葉片和新型高溫合金的研究不斷深入。

　　1、含錸單晶葉片的研究

　　研究發(fā)現(xiàn)單晶成分的材料在加工的時候，需要兼顧合金性能和工藝性能，因為單晶需要應(yīng)用在比較苛刻的環(huán)境下，因此在材料中，往往會添加一些具有特殊作用的合金元素來改善單晶的性能。

　　隨著單晶合金的發(fā)展，合金化學(xué)成分發(fā)生了變化，在材料中，如果進(jìn)入鉑族元素(比如Re、Ru、Ir元素)，就能夠增加難熔元素W、Mo、Re、Ta的含量，將比較難以溶解的元素的總量增加，從而可以讓C、B、Hf等元素從“去除”的狀態(tài)轉(zhuǎn)為“使用”的狀態(tài);降低Cr的含量。同時加入更多其他的合金化元素，可以讓材料的性能保持穩(wěn)定。

　　含錸單晶葉片的使用，能夠大幅提升了其耐溫的性能，并且增強(qiáng)蠕變的強(qiáng)度。在單晶合金中加入3%的錸元素，并且適當(dāng)增大鈷以及鉬元素的含量，可以讓其耐溫的溫度提高30℃，而且持久強(qiáng)度以及抗氧化腐蝕能力也能夠處于一個比較好的平衡狀態(tài)。

　　在未來，航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片使用含錸單晶材料是一個趨勢。單晶葉片不管在耐溫能力、熱疲勞強(qiáng)度方面還是抗氧化、抗腐蝕特性方面都有著明顯的優(yōu)勢，因此得到業(yè)界的普遍認(rèn)可。

　　2、新型高溫合金的研究

　　新型高溫合金材料的種類很多，比較常見的有粉末高溫合金、ODS合金、金屬間化合物以及高溫金屬自潤材料這幾種。

　　其中粉末高溫合金材料具備組織均勻、屈服度高、疲勞性能好的優(yōu)點(diǎn)。金屬間化合物能夠減少零部件的重量，提高性能，非常適合用來制作動力推進(jìn)系統(tǒng)。

　　ODS合金具備出色的高溫蠕變性能、高溫抗氧化性能，高溫金屬基自潤滑材料主要用來生產(chǎn)高溫自潤滑軸承，讓軸承的強(qiáng)度增大，承載能力加強(qiáng)。

　　隨著高溫合金硬管在航空發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用越來越廣，在未來的航空航天領(lǐng)域中，對它的需求也會不斷增加。