Ο αεροκινητήρας είναι ένα από τα πιο βασικά εξαρτήματα του αεροσκάφους.Αυτό συμβαίνει γιατί έχει σχετικά υψηλές τεχνικές απαιτήσεις και είναι δύσκολο να κατασκευαστεί.Ως σημαντική συσκευή ισχύος στη διαδικασία πτήσης των αεροσκαφών, έχει πολύ υψηλές απαιτήσεις σε υλικά επεξεργασίας.Έχει τις ιδιότητες του μικρού βάρους, της υψηλής σκληρότητας, της αντοχής στη θερμοκρασία, της αντίστασης στην οξείδωση και στη διάβρωση, και οι ιδιότητες υψηλής ποιότητας του υπερκράματος το κάνουν να πληροί τις απαιτήσεις των υλικών αεροκινητήρων.
Τα υλικά υπερκράματος μπορούν να διατηρήσουν καλή απόδοση σε θερμοκρασίες πάνω από 600°C και υπό ορισμένες συνθήκες καταπόνησης.Η εμφάνιση υλικών υπερκράματος είναι για να καλύψει τις απαιτητικές απαιτήσεις του σύγχρονου αεροδιαστημικού εξοπλισμού.Μετά από χρόνια εξέλιξης υλικών, τα υπερκράματα έχουν γίνει σημαντικά υλικά για τον αεροδιαστημικό εξοπλισμό που κατασκευάζει εξαρτήματα hot-end.Σύμφωνα με σχετικές αναφορές, στους αεροκινητήρες, η χρήση του αντιπροσωπεύει περισσότερο από το ήμισυ του συνόλου του υλικού του κινητήρα.
Στους σύγχρονους αεροκινητήρες, η χρήση υλικών υπερκράματος είναι σχετικά μεγάλη και πολλά εξαρτήματα κινητήρα παράγονται με υπερκράματα, όπως θάλαμοι καύσης, πτερύγια οδηγών, πτερύγια στροβίλου και περιβλήματα δίσκων στροβίλου, δακτύλιοι και μετακαυστήρες.Εξαρτήματα όπως θάλαμοι καύσης και ακροφύσια ουράς παράγονται χρησιμοποιώντας υλικά υπερκράματος.
Εφαρμογή υπερκράματος σε αεροκινητήρα
Με τη συνεχή εξέλιξη της τεχνολογίας και τη συνεχή εμβάθυνση του πεδίου εξερεύνησης, η έρευνα για νέες λεπίδες μονοκρυστάλλου που περιέχουν ρήνιο και νέα υπερκράματα θα συνεχίσει να διερευνάται.Νέα υλικά θα προσθέσουν νέα δύναμη στον τομέα της κατασκευής αεροδιαστημικού εξοπλισμού στο μέλλον.
1. Έρευνα σε λεπίδες μονοκρυστάλλου που περιέχουν ρήνιο
Μερικές μελέτες έχουν δείξει ότι κατά την επεξεργασία υλικών με μονοκρυσταλλική σύνθεση, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τόσο οι ιδιότητες του κράματος όσο και οι ιδιότητες της διεργασίας, επειδή οι μονοκρυστάλλοι πρέπει να χρησιμοποιούνται σε σχετικά σκληρά περιβάλλοντα, επομένως ορισμένα στοιχεία κράματος με ειδικά εφέ προστίθενται συχνά στο υλικά προς βελτίωση.ιδιότητες μονοκρυστάλλου.Με την ανάπτυξη μονοκρυσταλλικών κραμάτων, η χημική σύνθεση του κράματος έχει αλλάξει.Στο υλικό, εάν προστεθούν τα στοιχεία της ομάδας πλατίνας (όπως στοιχεία Re, Ru, Ir), η περιεκτικότητα σε πυρίμαχα στοιχεία W, Mo, Re και Ta μπορεί να αυξηθεί.Αυξήστε τη συνολική ποσότητα των στοιχείων που είναι πιο δύσκολο να διαλυθούν, έτσι ώστε στοιχεία όπως C, B, Hf να μπορούν να αλλάξουν από την κατάσταση "αφαιρέθηκε" στην κατάσταση "χρησιμοποιημένο".μειώσει το περιεχόμενο του Cr.Ταυτόχρονα, η προσθήκη περισσότερων άλλων στοιχείων κράματος μπορεί να κάνει το υλικό να διατηρήσει τη σταθερότητα της ρύθμισης σε διαφορετικές απαιτήσεις απόδοσης υλικού.
Η χρήση λεπίδων μονού κρυστάλλου που περιέχουν ρήνιο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίσταση στη θερμοκρασία και να ενισχύσει την αντοχή ερπυσμού.Η προσθήκη 3% ρηνίου στο μονοκρυσταλλικό κράμα και η κατάλληλη αύξηση της περιεκτικότητας σε στοιχεία κοβαλτίου και μολυβδαινίου μπορεί να αυξήσει την αντίσταση στη θερμοκρασία κατά 30 °C και η ανθεκτική αντοχή και η αντίσταση στη διάβρωση στην οξείδωση μπορεί επίσης να είναι σε καλή ισορροπία.κατάσταση, η οποία θα είναι ευεργετική για τη μεγάλης κλίμακας εφαρμογή λεπίδων μονοκρυστάλλου που περιέχουν ρήνιο στον αεροδιαστημικό τομέα.Η χρήση μονοκρυσταλλικών υλικών που περιέχουν ρήνιο για πτερύγια αεροτουρμπινών είναι μια τάση στο μέλλον.Οι λεπίδες μονού κρυστάλλου έχουν προφανή πλεονεκτήματα όσον αφορά την αντοχή στη θερμοκρασία, τη θερμική αντοχή σε κόπωση, την αντοχή στην οξείδωση και την αντοχή στη διάβρωση.
2. Έρευνα για νέα υπερκράματα
Υπάρχουν πολλοί τύποι νέων υλικών υπερκράματος, τα πιο συνηθισμένα είναι το υπερκράμα σε σκόνη, το κράμα ODS, η διαμεταλλική ένωση και το αυτολιπαινόμενο υλικό μετάλλων υψηλής θερμοκρασίας.
Υλικό υπερκράματος σε σκόνη:
Έχει τα πλεονεκτήματα της ομοιόμορφης δομής, της υψηλής απόδοσης και της καλής απόδοσης κόπωσης.
Διαμεταλλικές ενώσεις:
Μπορεί να μειώσει το βάρος των εξαρτημάτων και να βελτιώσει την απόδοση, η οποία είναι πολύ κατάλληλη για την κατασκευή συστημάτων κινητήριας πρόωσης.
Τα κράματα ODS έχουν:
Εξαιρετική απόδοση ερπυσμού σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία
Αυτολιπαινόμενα υλικά υψηλής θερμοκρασίας με βάση το μέταλλο:
Χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή αυτολιπαινόμενων ρουλεμάν υψηλής θερμοκρασίας, γεγονός που αυξάνει την αντοχή του ρουλεμάν και ενισχύει τη φέρουσα ικανότητα.
Με την αυξανόμενη εφαρμογή των σκληρών σωλήνων υπερκράματος σε αεροκινητήρες, η ζήτηση για αυτούς θα συνεχίσει να αυξάνεται στο μελλοντικό αεροδιαστημικό τομέα.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-02-2023