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日本开发出飞机发动机用高耐热性锻造合金材料制造技术 |
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| http://cn.newmaker.com
3/18/2009 8:44:00 PM
日经BP社
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 日本三菱材料与物质材料研究机构（NIMS）开发出了“在可锻造材料中拥有全球最高水平的耐热特性”（三菱材料）的锻造合金材料制造技术。双方利用该合金成功制造出了用于飞机发动机的涡轮盘材料。
此次的研究开发是受新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的委托从07年开始实施的。为了实现NIMS超耐热材料中心开发的镍-钴基耐热合金（TMW合金）的实用化，两公司在三菱材料的桶川制作所（埼玉县桶川市）开发出了从铸块到溶解、锻造及热处理工序的一整套制造技术。
一般情况下，飞机发动机的涡轮盘和压缩机叶片等高温高强度部材使用的是耐热性较高的镍基锻造超合金。不过，由于需要添加各种合金元素来提高材料的耐热温度，存在成分分布不均和制造工序中易产生破裂的问题。 
三菱材料和NIMS此次优化了铸块的溶解条件，制作出了结晶粒径为10μm、具有均质微细组织的涡轮盘材料（图1：冲压锻造的TMW合金制涡轮盘材料、图2：材料组织）。该材料的直径为440mm，达到了实用水平。用蠕变试验测量该材料的高温特性时确定，其耐热温度比目前使用的高强度锻造超耐热合金（合金720锂）高50℃以上。
涡轮盘是在飞机发动机中高温高压的环境下旋转的大型部件。此前日本的飞机发动机均使用欧美开发的合金轮盘。另外，为降低飞机航行时的燃耗，需要使用能在高于原来温度的条件下工作的发动机，因此有必要提高材料的耐热温度。此次通过开发耐热合金材料制造技术，制造除了尺寸达到实用水平的TMW合金涡轮盘材料，今后有望在飞机发动机上采用日本产涡轮盘。此外，双方还计划进军产业用燃气涡轮市场。
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