高溫合金未來發展有哪些趨勢？

我國要重點研發高溫合金的新品種和新技術。在一些重大項目中，我國要充分保證高性

價比高溫合金的自我供給。同時，我國還要將收斂高溫合金的品種和體系作為重點攻關方向，

顯著提高材料品質和規模化生產水平。具體來說，我國的重點研發方向主要包括高品質變形

和鑄造高溫合金的一材多用、低成本高溫合金部件、單晶高溫合金部件、粉末冶金高溫

合金部件等。在關鍵技術領域，我國要重點研發超純凈冶煉、均質化凝固、缺陷控制、組織

調控、性能穩定化、復雜及大型構件制備等。我國通過進一步研究高溫合金，可以為航空航天、現代能源工程裝備領域提供堅實的技術保障。

高溫合金未來發展有哪些趨勢？

（一）單晶高溫合金葉片材料及制備技術

重點開展第二代、第三代單晶高溫合金合金成分設計、元素交互作用、單晶生長工藝、

凝固缺陷控制、再結晶形成機理與控制、焊接工藝、熱處理工藝等研究工作，解決單晶葉片

制造工藝不穩定及合格率低等問題，實現單晶葉片工藝的優化和穩定化，提高合金材料的成

熟度，滿足第三代和第四代航空發動機需求。同時，應加快開展第四代單晶高溫合金的預研

工作。

（二）粉末高溫合金渦輪盤材料及制備技術

在材料方面，重點研究原始粉末顆粒邊界（PPB）和夾雜物等的形成、分布、微觀特征

及演化規律，分析 PPB 對粉末高溫合金的韌性、塑性以及強度的影響；研究夾雜物對粉末高

溫合金低周疲勞性能的影響；用數值模擬方法計算 PPB 和夾雜物導致粉末高溫合金失效的模

式并進行實驗驗證，zui終獲得具有高損傷容限性能的粉末高溫合金。在制備工藝方面，重點

研究純凈化冶煉和制粉、擠壓、等溫鍛造、熱等靜壓等工藝，建立完善的工藝文件、技術標

準和檢驗方法，提高合金材料的成熟度，為我國先進航空發動機提供粉末盤制造和應用技術。

（三）變形高溫合金渦輪盤材料及制備技術

重點研究合金成分設計、合金純凈度與成分偏析、熱工藝參數優化、熱塑性變形與組織

演變、沉淀相與動態再結晶過程交互作用、塑性變形失穩、晶粒異常長大等問題，建立合金

成分—加工工藝—組織結構—使役性能之間的本構關系。加快開展使用溫度 800℃~850℃ 變

形高溫合金及其雙輻板冷卻渦輪盤研制工作，形成相關技術標準和工藝文件，為我國推重比

12 及以上航空發動機變形渦輪盤的應用提供技術儲備。

（四）高溫合金純凈化冶煉技術

重點研究高穩定性熔煉坩堝材料制備技術，母合金純凈化冶煉工藝，高溫合金脫O、脫N、

脫 S 機理，雜質元素對高溫合金力學性能和工藝性能影響，雜質元素分析及其控制方法，使

高溫合金母合金中的 O、N、S 穩定控制在 5ppm 以下，大幅度提高鑄錠的純凈度，改善鑄件

的冶金質量。確定高溫合金精煉凈化工藝路線，制定相應技術標準。

（五）Nb 基超高溫材料及制備技術

研究 Nb 基超高溫材料的合金成分設計、制備工藝、組織結構與力學性能關系，重點提

高合金的韌性、高溫強度和抗高溫氧化性能，使其能夠作為結構材料在未來高推重比航空發

動機上得到應用。

高溫合金未來發展有哪些趨勢？

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