高温合金硬管在航空发动机中的应用

　　航空发动机被行业内的人称之为“工业之花”，这是因为它是航空工业中技术比较高，制造难度比较大的部件之一，它作为飞机飞行过程中的重要动力装置，对加工材料有非常高的要求，要求材料具备轻质、高韧、耐温、抗氧化和耐腐等等性能，而高温合金硬管的优质性能使得它可以满足航空发动机材料的要求，今天我们重点聊一聊高温合金硬管在航空发动机中的应用。

　　高温合金材料能够在600℃以上以及一定应力条件下保持良好的性能。高温合金材料的出现是为了可以满足现代航空发动机对材料的苛刻要求，经过多年的研究，如果它已经已成为航空发动机热端部件的重要材料，据统计，在航空发动机中，它的使用量差不多占到整个发动机材料的一半以上。

　　在现代的航空发动机中，高温合金材料使用量是比较大的，很多的发动机部件度用它来生产制造，比如燃烧室、导向叶片、涡轮叶片以及涡轮盘这是个比较重要的热段零部件在生产的时候一般会用到高温合金材料，另外，机匣、环件、加力燃烧室以及尾喷口等部件也会使用到该材料。

　　目前专业人士对高温合金硬管的研究还在继续，尤其是对于含铼单晶叶片和新型高温合金的研究不断深入。

　　1、含铼单晶叶片的研究

　　研究发现单晶成分的材料在加工的时候，需要兼顾合金性能和工艺性能，因为单晶需要应用在比较苛刻的环境下，因此在材料中，往往会添加一些具有特殊作用的合金元素来改善单晶的性能。

　　随着单晶合金的发展，合金化学成分发生了变化，在材料中，如果进入铂族元素(比如Re、Ru、Ir元素)，就能够增加难熔元素W、Mo、Re、Ta的含量，将比较难以溶解的元素的总量增加，从而可以让C、B、Hf等元素从“去除”的状态转为“使用”的状态;降低Cr的含量。同时加入更多其他的合金化元素，可以让材料的性能保持稳定。

　　含铼单晶叶片的使用，能够大幅提升了其耐温的性能，并且增强蠕变的强度。在单晶合金中加入3%的铼元素，并且适当增大钴以及钼元素的含量，可以让其耐温的温度提高30℃，而且持久强度以及抗氧化腐蚀能力也能够处于一个比较好的平衡状态。

　　在未来，航空发动机涡轮叶片使用含铼单晶材料是一个趋势。单晶叶片不管在耐温能力、热疲劳强度方面还是抗氧化、抗腐蚀特性方面都有着明显的优势，因此得到业界的普遍认可。

　　2、新型高温合金的研究

　　新型高温合金材料的种类很多，比较常见的有粉末高温合金、ODS合金、金属间化合物以及高温金属自润材料这几种。

　　其中粉末高温合金材料具备组织均匀、屈服度高、疲劳性能好的优点。金属间化合物能够减少零部件的重量，提高性能，非常适合用来制作动力推进系统。

　　ODS合金具备出色的高温蠕变性能、高温抗氧化性能，高温金属基自润滑材料主要用来生产高温自润滑轴承，让轴承的强度增大，承载能力加强。

　　随着高温合金硬管在航空发动机中的应用越来越广，在未来的航空航天领域中，对它的需求也会不断增加。