我国航空航天材料钛铝合金方面取得跨越性突破

【编者按】在新型航空航天材料钛铝合金方面取得跨越性突破。其室温拉伸塑性、屈服强度、高温抗蠕变性能、承温能力等关键性能指标处于国际领先，超过美国同类材料1～2个数量级2016美国奥兰多国际航空航天展览会。

日前，南京理工大学陈光教授团队在国家973计划等资助下，经长期研究，在新型航空航天材料钛铝合金方面取得跨越性突破。其室温拉伸塑性、屈服强度、高温抗蠕变性能、承温能力等关键性能指标处于国际领先，超过美国同类材料1～2个数量级2016美国奥兰多国际航空航天展览会。

2007年，波音787飞机试飞成功。这种新型飞机可节油20%，氮化物(NOx)排放量减少80%，噪音显著降低，从而引发全球关注。这种飞机发动机由美国通用电气(GE)公司研制，采用Ti-48Al-2Cr-2Nb(以下简称4822)合金替代镍基高温合金，制造出最后两级低压涡轮叶片。这是钛铝合金首次应用在航空发动机上。

GE公司采用的4822合金也称不上完美，它的室温拉伸塑性不到2%，虽然足以傲视其他金属间化合物，但它跟镍基合金比起来还是显得太脆了。因此，GE公司把它用在了环境温度、危险系数最低的末端两级叶片上，这样即使发生折断也不会导致整架飞机失控。美国人这么做是看重钛铝合金的密度仅为镍基合金的一半。在以克为减重单位的飞机发动机上，GE公司使单台发动机减重约200磅，成为当时航空与材料领域轰动性的进展。因此，钛铝合金成为目前公认的替代镍基高温合金的最佳新型轻质结构材料。

陈光教授团队的研究成果在材料性能上实现了三大突破：一是室温拉伸塑性和屈服强度极大提升，分别高达6.9%和708MPa，抗拉强度高达978MPa，实现了高强高塑的优异结合。二是抗蠕变性能优异。三是承温能力大大提高2016法国巴黎国际航天航空展览会。

中国新型钛铝合金实现性能三大突破

航空发动机被誉为飞机的心脏，其中，涡轮叶片是航空发动机中最关键的核心部件，其承温能力直接决定着发动机的性能，尤其是推重比。传统镍基合金虽然各方面性能都不错，但是它最大的缺点是太重，直接导致发动机的能效比得不到提高。

有关专家表示，PST钛铝合金使用温度达900℃以上，已经可以与镍基合金同台竞技，它不仅可用于叶片，还有望用在涡轮盘、高压压缩涡轮等部件上。一种新型材料从实验室到装上飞机，还有漫长的道路要走。据估计，PST钛铝合金实现应用还有5~10年。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。