Vào ngày 12 tháng 11, triển lãm hàng không và hàng không vũ trụ Trung Quốc lần thứ 15 đã được khai trương tại Zhuhai, Quảng Đông. Trong sự kiện sáu ngày, tổng cộng 1.022 công ty từ 47 quốc gia và khu vực đã tham gia triển lãm. Điều đáng nói là một trong những điểm nổi bật của chương trình không khí này là màn hình nổi bật trong lĩnh vực vật liệu mới. Trong khu vực triển lãm vật liệu và ứng dụng mới, một loạt các vật liệu sáng tạo như vật liệu tàng hình, vật liệu hợp kim titan và vật liệu composite sợi carbon đã trở thành trọng tâm, mang lại trải nghiệm khoa học và công nghệ mới cho khán giả.
Được biết, trong số các vật liệu cấu trúc hàng không vũ trụ trong dịch vụ, các vật liệu kết cấu kim loại vẫn chiếm ưu thế và vật liệu cấu trúc kim loại là rộng rãi và quan trọng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, trong đó hợp kim titan và hợp kim nhiệt độ cao là vật liệu cấu trúc kim loại chính. Nghiên cứu và phát triển vật liệu kim loại, bao gồm hợp kim nhiệt độ cao, thép siêu mạnh, hợp kim titan, v.v., cũng như công nghệ sản xuất phụ gia 3D kim loại, không chỉ cải thiện hiệu suất của thiết bị hàng không vũ trụ, mà còn thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp liên quan.
Siêu thông
Xu hướng phát triển của các siêu hợp chất bị biến dạng cho động cơ aero và rèn đĩa tuabin khí ở Trung Quốc: chất lượng luyện kim và liều lượng hợp kim GH4169 được sử dụng dưới 650 độ tiếp tục cải thiện, trở thành mô hình "một vật liệu cho nhiều mục đích", hỗ trợ sản xuất hàng loạt và ứng dụng động cơ aero thế hệ thứ ba và các thiết bị khác; Thế hệ hợp kim mới như GH4169D, GH4065A và GH4096 với nhiệt độ chịu nhiệt độ 700 ~ 750 độ đã được phát triển và áp dụng thành công trong kỹ thuật, hỗ trợ phát triển bốn thế hệ động cơ aero và động cơ turbofan thương mại. Các hợp kim như GH4720LI và GH7438 đã được sử dụng theo lô trong nhiều động cơ vừa và nhỏ; Sự phát triển và ứng dụng của các tuabin khí biển và động cơ tên lửa đã dẫn đến sự phát triển của GH4698, GH4742, GH4202 và các lớp khác. Để đáp ứng nhu cầu ứng dụng của các động cơ thế hệ cao hơn, các hợp kim như GH4151 và GH4975 với khả năng chịu nhiệt độ hơn 800 độ đang được phát triển trong tương lai gần, tạo thành một hệ thống superalloy biến dạng được tăng cường độ tuổi tương đối đầy đủ với nhiệt độ dịch vụ trong khoảng 600 ~ 900 độ.
Superalloys Powder đã được sử dụng rộng rãi trong các đĩa tuabin động cơ aero tiên tiến của quân đội và dân sự. Nhìn chung, xu hướng phát triển của các siêu hợp chất bột dựa trên niken có đặc điểm của "ba mức cao và một mức thấp": cường độ cao, nhiệt độ làm việc cao, độ ổn định cấu trúc vi mô cao và tỷ lệ lan truyền vết nứt mệt mỏi thấp. Các nước châu Âu và Mỹ đã dẫn đầu trong việc phát triển thành công thế hệ siêu hợp chất có độ bền cao 650 độ, như René 95, v.v .; Các superalloy có khả năng chịu lực sát thương 750 độ thế hệ thứ hai, như René 88DT, và các superalloy có dung lượng-dung tích cao thế hệ thứ ba, như ME3, v.v.
Superalloy bột thế hệ thứ tư dựa trên thế hệ thứ ba, thông qua điều chỉnh thành phần và tối ưu hóa quy trình để có được nhiệt độ hoạt động cao hơn, do đó nó có các đặc điểm của cường độ cao, dung sai thiệt hại cao và nhiệt độ làm việc cao, như thế hệ thứ nhất của FGH4. vẫn đang được phát triển và khám phá.
Trong những năm gần đây, hệ thống Superalloy của Trung Quốc đã đạt được tiến bộ đáng chú ý trong lĩnh vực phát triển và ứng dụng, chủ yếu được thúc đẩy bởi nhu cầu và được bổ sung bởi công nghệ. Tuy nhiên, các siêu hợp đồng liên quan đến nhiều ngành, yêu cầu sản xuất thành phần cao và khả năng chịu lỗi nhỏ và các ứng dụng trưởng thành của chúng dựa trên sự hiểu biết toàn diện và chuyên sâu về R & D và hệ thống sản xuất và tích lũy lâu dài, vì vậy chúng cần được tăng cường liên tục trong tương lai.
Thép cường độ cực cao
Thép cường độ cực cao đề cập đến thép kết cấu cường độ đặc biệt cao với cường độ năng suất hơn 1380 MPa, đóng vai trò ngày càng quan trọng trong hàng không vũ trụ, phòng thủ quốc gia và quân sự, và các kịch bản ứng dụng chính trong các thiết bị trên máy bay, có khung hình 3 Sức mạnh cực cao của hơn 1930 MPa. 300m là một loại thép cực cao hợp kim thấp, được sử dụng rộng rãi trong thiết bị hạ cánh của máy bay chở khách, máy bay vận tải quân sự lớn và máy bay chiến đấu; Thép Aermet 100 là thép cực cao tốt nhất cho các ứng dụng đã được chứng minh, và đã được sử dụng trong thiết bị hạ cánh của các máy bay quân sự như F22 và F18E/F vì khả năng chống lại vết nứt ăn mòn căng thẳng và kháng mỏi.
Ngoài ra, thép Maraging Fe-Ni có độ bền và độ bền vượt trội do sự kết tủa của các hợp chất intermetallic quy mô nano trong quá trình lão hóa, và các loại thép điển hình của chúng là thép C250 và C300 18NI, chủ yếu được sử dụng trong vỏ động cơ và vỏ động cơ tên lửa [46]. Các trục chính của động cơ GE và LEEP được làm bằng thép GE1014 và ML340 là 2100 ~ 2300 MPa và GC -24 với mức độ sức mạnh 2400 MPa đã được phát triển ở Trung Quốc. Thép bánh răng mang không vũ trụ là viết tắt của CSS bằng thép không gỉ có độ bền cao cao -42 L, với nhiệt độ dịch vụ tối đa là 430 độ.
Thép chế hòa khí siêu nhiệt Ch2000 theo nghiên cứu là thép bánh răng ổ trục hàng không thế hệ thứ tư, với độ cứng bề mặt 65 ~ 68 giờ sau khi được điều trị bằng khí và nhiệt và trực thăng.
Khả năng chống ăn mòn căng thẳng của thép cường độ cực cao cũng là trọng tâm của nghiên cứu ở các quốc gia khác nhau. Ques Tek đã phát triển một loại mới của Ferriums thép không gỉ cực cao thứ cấp, thông qua kỹ thuật di truyền vật liệu, có độ bền gãy tốt và đã được áp dụng thành công cho các thành phần thiết bị hạ cánh của Không quân Hoa Kỳ A {3}} Attract Attack Attack Attract. Nghiên cứu và phát triển độc lập của Trung Quốc là 10CR13CO13MO5NI3W1VE thép không gỉ cường độ cực cao, đã được áp dụng thành công cho cấu trúc thiết bị hạ cánh của máy bay trực thăng, độ bền và độ bền của thép tốt hơn so với thép không có sức mạnh cao nhất. Thép cường độ cao mật độ thấp là một khái niệm mới được đề xuất trong những năm gần đây và thiết kế thành phần của nó được đặc trưng bởi một hàm lượng Al cao trong khi thêm các yếu tố austenitizing, mang lại cho nó độ dẻo tốt, chẳng hạn như hệ thống tứ giác Fe-MN-C-C phổ biến nhất. Để đạt được mục tiêu giảm trọng lượng và tăng phạm vi của máy bay và có tính đến nền kinh tế, Trung Quốc đã phát triển thép mật độ thấp DT510, có độ bền và độ bền tốt trong khi giảm mật độ của vật liệu, so với cường độ cực cao truyền thống.
Hợp kim Titan
Hợp kim Titan là vật liệu kim loại chiến lược có giá trị nhất trong thế kỷ 21, và là một trong những "cột sống" không thể thiếu cho sự phát triển của hàng không và hàng không vũ trụ. Trong quá trình cắt hợp kim titan, các vấn đề như hao mòn công cụ nghiêm trọng, chất lượng bề mặt kém và hiệu quả xử lý thấp đã trở thành tắc nghẽn hạn chế sự phát triển của nó. Nó có ý nghĩa rất lớn khi nghiên cứu cơ chế hình thành hao mòn công cụ và chất lượng bề mặt gia công trong quá trình cắt hợp kim titan, và để tối ưu hóa và hợp lý hóa các thông số cắt của hợp kim titan, có ý nghĩa lớn đối với sự phát triển của các lĩnh vực hàng không và hàng không vũ trụ. Vào giữa thế kỷ 20, máy bay quân sự trong và ngoài nước bắt đầu bước vào thời đại siêu thanh, và động cơ aero đã được chuyển thành động cơ phản lực, và các cấu trúc thép và nhôm không còn có thể đáp ứng các yêu cầu của sự phát triển của thời đại và bị loại bỏ dần. Đồng thời, hợp kim Titanium đã nhanh chóng bước vào trường hàng không vũ trụ với hiệu suất tuyệt vời của nó và đã trở thành một trong những vật liệu cấu trúc chính trong lĩnh vực này. Có thể thấy rõ rằng tỷ lệ hợp kim titan trong thân máy bay của máy bay đang hoạt động đang tăng lên nhanh chóng. Trong các cơ quan động cơ aero tiên tiến, tỷ lệ hợp kim titan thường vẫn ở trên 20% và cho thấy xu hướng tăng. Tuy nhiên, các đặc tính khó tính vốn có của hợp kim titan đã trở thành nút cổ chai hạn chế sự phát triển của nó do hao mòn công cụ nghiêm trọng, chất lượng bề mặt gia công kém và chi phí xử lý cao. Ngoài ra, là một ngành công nghiệp cung ứng ngược dòng trong các lĩnh vực của ngành hàng không và quân sự, công nghệ sản xuất phụ gia ngày càng được công nhận bởi các ứng dụng hàng không, đồng thời, một số công ty sản xuất phụ gia xuất hiện tại Triển lãm hàng không Zhuhai, bao gồm các công ty dịch vụ sản xuất, thiết bị và chế biến phụ gia.
Việc áp dụng các quy trình mới như sản xuất phụ gia trong lĩnh vực vật liệu quân sự tiếp tục mở rộng. Với sự trưởng thành ngày càng tăng của kiểm soát chi phí, sản xuất quy mô lớn, kiểm soát chất lượng sản phẩm và các yêu cầu về trình độ kỹ thuật của ngành sản xuất phụ gia, việc mở rộng các ứng dụng quân sự cũng đã bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng. Ngành công nghiệp vật liệu cấu trúc kim loại của Trung Quốc đang gia tăng, và có một nhu cầu cấp thiết cho sự đổi mới và tiến bộ công nghệ.
