① 高溫合金的發展前景怎麼樣
1、含錸單晶葉片的研究
在單晶的成分設計中,要兼顧合金性能和工藝性能,由於單晶中不存在晶界,並應用在較為苛刻的環境下,所以引入了某些具有特殊作用的合金元素。隨著單晶合金的發展,合金的化學成分具有如下變化趨勢:引入Re元素,引入Ru、Ir等鉑族元素,增加難熔元素W、Mo、Re、Ta的含量;難熔元素的加入總量增加,C、B、Hf等元素從「完全去除」轉為「限量使用」;降低Cr含量從而允許加入更多其他的合金化元素而保持組織穩定。
含錸單晶葉片大幅提升了其耐溫能力及蠕變強度。以PW公司的PWA1484、RR的CMSX-4,GE公司的Rene′N5為代表的第二代單晶合金與第一代單晶合金相比,通過加入3%的錸元素、適當增大了鈷和鉬元素的含量,使其工作溫度提高了30℃,持久強度與抗氧化腐蝕能力達到很好的平衡。
含錸單晶葉片是未來航空發動機渦輪葉片的趨勢。單晶葉片由於其耐溫能力、蠕變強度、熱疲勞強度、抗氧化性能和抗腐蝕特性較定向凝固柱晶合金有了顯著提高,從而很快得到了航空燃氣渦輪發動機界的普遍認可,幾乎所有先進航空發動機都採用了單晶合金用作渦輪葉片。
2、新型高溫合金的研究
市場分析新型高溫合金主要包括:粉末高溫合金、金屬間化合物、ODS合金和高溫金屬自潤材料等四種:
粉末高溫合金技術:FGH51粉末高溫合金是採用粉末冶金工藝制備的相沉澱強化型鎳基高溫合金。該合金γ相的體積分數為$,-左右,其形成元素的原子分數為50%左右。合金盤件的製造工藝路線是採用真空感應熔煉製取母合金,然後霧化製取預合金粉末,進而製成零件毛坯。與同類鑄、鍛高溫合金相比,它具有組織均勻、晶粒細小、屈服度高和疲勞性能好等優點,是當前650度工作條件下強度水平最高的一種高溫合金。該種高溫金主要用於高性能發動機的轉動部件,如渦輪盤和承力環件等。
金屬間化合物用於製作各類先進運載工具動力推進系統的構件,減少自重、提高效能;
ODS合金具有優良的高溫蠕變性能、高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能,可用於製造發動機關鍵部件,也可用於火力發電系統、煤氣化爐、工業燃氣輪機和工業鍋爐、玻璃製造、汽車柴油發動機、核反應堆等;
高溫金屬基自潤滑材料主要用於生產高溫自潤滑軸承,主要用於替代含油軸承、鑲嵌式固體自潤滑軸承、雙金屬軸瓦及鑄硫鋼固體潤滑軸承(包括鑄鋼表面硫化處理軸承)在冶金設備上的應用,該高溫自潤滑軸承具有強度高、承載能力大、潤滑效果好、結構設計合理、噪音小、使用壽命長等優點。
② 哪些上市公司產單晶葉片
無錫尚德,嘉善昱輝做的是單晶片,不是單晶葉片。
目前國內並沒有單晶葉片的生產廠家(僅僅有機械加工的)。
③ 一片單晶葉片有多貴
40萬左右。
單晶葉片是只有一個晶粒的鑄造葉片。定向結晶葉片消除了對空洞和裂紋敏感的橫向晶界,使全部晶界平行於應力軸方向,從而改善了合金的使用性能。
現在含錸單晶空心葉片是渦輪發動機的首選和趨勢。渦輪的葉片材料必須是鎳鐵合金。就是在正常澆鑄的同時,利用電磁鐵產生強大的定向磁場,未凝固高溫合金在定向磁場的作用下向同方向漫漫凝固,最後形成所有原子排列一致的單晶體,而不是一般的鋼材等是多晶體。
這樣排列整齊的材料才能承受高溫。這就是單晶高溫合金製造的秘密所在。
籽晶法
首先將和所要鑄造的單晶部件具有相同材料的的籽晶安放在模殼的最底部,然後將過熱的熔融金屬液澆注在籽晶上面,使籽晶部分熔化。
再恰當地控制固液界面前沿液體中的溫度梯度和晶體的生長速度,金屬熔液就會從未被熔化的籽晶部分開始往金屬液中生長,並最終形成晶體取向與籽晶相同的單晶。
④ 什麼是單晶材料
第一代單晶高溫合金:主要有DD2、DD3、DD4 (前三者研製單位: 北京航空材料研究院)、DD26與DD26C(中國科學院)、DD402(鋼鐵研究總院和南方航空動力機械公司 )、DD8( 中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室 )....等合金。
第二代單晶高溫合金:DD6與DD398 (北京航空材料研究院)、DD5 (中國科學院金屬研究所 )
另外,國內研製的無Re合金,如DD99、DD98等,其性能相當於第一、第二代單晶的水平。
中國科學院金屬研究所發明提供了一種高強抗熱腐蝕鎳基單晶高溫合金DD-13,該合金的組成成分構成和各成分的質量百分含量為:Cr:10.0~15.0%,Co:8.0~12.0%,Mo:0.5~3.0%,W:3.0~6.0%,Ta:4.0~7.0%,Al:3.0~5.0%,Ti:3.0~5.0%,C:0~0.4%,其餘為Ni,6.5≤Al+Ti≤9,Al/Ti≤1。該合金不僅具有優良的抗熱腐蝕性能,還具有較高的高溫力學性能、良好的組織穩定性。既可以適用於地面與艦用燃氣輪機高溫部件,又可以適用於航天、航空發動機高溫部件。
中國科學院金屬研究所研製提供 一種高強度抗腐蝕鎳基單晶高溫合金M09A。其化學成分為(重量百分比):Cr11.0~15.0%,Co8.0~9.0%,Mo1.8~2.2%,W3.5~4.4%,Ta5.0~6.0%,Al4.0~5.4%,Ti2.5~3.5%,B0.004~0.007%,C0.01~0.03%,Ni餘量。該合金材料高溫持久性能好,抗熱腐蝕性能優異,組織穩定。
第三代單晶高溫合金:DD9與DD10 ( 北京航空材料研究院先進高溫結構材料重點實驗室 )、DD32、DD33( 中國科學院金屬研究所高溫合金研究部) 、 DD90(中國科學院金屬研究所)
第四代單晶高溫合金:DD22 合金、中國科學院金屬研究所發明一種高強度且組織穩定的第四代單晶高溫合金,其特徵在於:按重量百分比計,該合金的化學成分為:Cr 3~5%,Co 5~12%,W 6~8%,Mo 0.1~2%,Re 4.5~6%,Ru 2 ~4%,Al 5.5 ~6.5%, Ta 6 ~10%,其餘為 Ni。另,某型號國產四代單晶X3含錸5%,含釕3%。
第五代含錸高溫合金材料及單晶渦輪葉片: 首個已公開五代含錸高溫合金的研製單位為成都航宇超合金技術有限公司( 母公司為陝西煉石有色資源股份有限公司)。據悉,北京航空材料研究院 與 中國科學院金屬研究所亦各自在研第五代含錸高溫合金,只是詳情未公布。
⑤ 鎢元素耐高溫能力要比錸元素好的多,但為何國產航空發動機卻採用錸
航空發動機是當今世界上最復雜的、多學科集成的工程機械繫統之一,而中國部分軍用飛機依然使用國外發動機,為了改善此問題,他們加強發動機的研發力度。而西方武器分析人士表示,如果中國把「錸」這種金屬運用到航空發動機領域,並取得技術突破,那麼就有可能打破美歐對航空發動機技術的壟斷。
根據《央視》報導,就在2010年,華山南麓礦山,工作人員意外勘探到稀有金屬錸,儲量達到了176噸,約佔全球儲量的7%,僅次於美國與俄羅斯。為了找到獲得更多的錸金屬,成都航宇超合金技術有限公司通過與湖南有色研究院的合作,用一年多的時間攻克了技術難題,實現了錸的提純。由於錸可以廣泛應用於噴氣式發動機和火箭發動機,全球約80%的錸用於生產航空發動機,其在軍事戰略上有重要意義。
⑥ 我國單晶鎳基高溫合金是第2代還是第4代
DD406是我國研製的第二代鎳基單晶高溫合金,具有高溫強度高、綜合性能好、組織穩定及鑄造工藝性能好等優點。與國外應用的第二代單晶高溫合金PWA1484、ReneN5、CMSX-4相比,其拉伸性能、持久性能、蠕變性能、抗氧化性能及耐熱腐蝕性能等均達到甚至部分超出其水平,且因其含Re量低而具有低成本的優勢。適用製作具有復雜內腔的燃氣渦輪在1100℃以下工作的渦輪工作葉片和1150℃以下工作的導向葉片等高溫零件。
DD406應用概況及特性:合金已被選用於製作多種先進航空發動機渦輪工作葉片與導向葉片,正在多種發動機上進行試車考核,並且該合金通過了某發動機的試車考核、飛行考核及設計定型技術鑒定。
DD406化學成分:
⑦ 中國發現的超級金屬是什麼
航空發動機是當今世界上最復雜的、多學科集成的工程機械繫統之一,核心部件就是單晶葉片。生產單晶葉片,離不開一種珍貴的稀有金屬-錸。這是人類發現最晚的天然元素,它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小,比鑽石更難以獲取,全球探明的錸儲量僅為2500噸左右。
近日,有媒體報道稱中國發現超級金屬,這已經應用於航空發動機,以此來彌補這方面的短板。據相關人士介紹,這個超級金屬所製造的發動機基本已經定型,未來將趕超國際一流發動機。
⑧ 為何國產飛機發動機葉選擇稀缺的錸,而不用耐高溫的鎢其中有什麼原因
航空發動機代表了一個國家航空工業的水平,受制於航空發動機的研發水平,世界上能獨立生產航空發動機的國家屈指可數,而航空發動機的渦輪葉片更是「皇冠上的明珠」,渦輪葉片的性能水平,是發動機先進程度的重要標志。
而錸的熔點是3186℃,也非常適合在高溫下工作,它的抗拉伸強度高達1172Mpa,在高溫和急冷急熱狀態下轉換非常穩定,不會出現變形,所以錸是非常好的航空發動機葉片材料,可以提升單晶合金葉片的抗蠕變,耐高溫,抗氧化性能。
但航空發動機還要考慮其它方面的要求,所以錸在發動機葉片中的含量也不會超過6%,而且鎢也是航空發動機葉片的材料之一,只是含量不如錸高而已。
⑨ 軍民融合板塊概念股有哪些
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煉石有色 000697
轉型生產錸合金和航空發動機單晶葉片。公司目前主營鉬礦采選,其鉬礦中伴生稀有金屬錸儲量176噸,佔全球探明錸儲量7%以上。公司擬建設一條80噸/年含錸高溫合金生產線和一條55,000片/年航空發動機渦輪單晶葉片生產線。
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公司是小衛星研製行業龍頭,壟斷優勢明顯。子公司航天東方紅在小衛星研製領域處於壟斷地位,市場份額接近100%,客戶為政府、國防裝備領域和科研院所。
中航電子 600372
公司當前主營業務為包括航空照明系統、飛機集中告警系統和近地告警系統、航空專用驅動和作動系統為主的航空機載照明與控制系統產品製造業務。
航天電子 600372
公司從生產電線電纜為主轉變為從事航天電子測控、航天電子對抗、航天制導、航天電子元器件等產品生產和研製的高新技術企業。是我國航天關鍵電子配套產品生產企業,公司主要業務分為綜合電子類、機電類及民用產品,其中綜合電子類和機電類產品主要是為航天領域生產配套電子元器件產品以及子系統產品,在這一領域,公司產品具有絕對的壟斷地位。
⑩ 爆炒元素周期表,下一個稀有金屬元素在哪
近期坊間流傳一句話:「今年做投資其實很簡單,照著元素周期表買,准虧不了!」。甚至有人編了一句順口溜:在今年的炒元素周期表熱潮中,「鋯」富帥的投資者獨辟「稀」徑,喜獲「硅」寶,大練「鈦」拳道,有「鋰」走遍天下,成績非同「釩」響,彰顯「銦」雄本色,竟至天下「鎢」敵。
的確我們能看到,今年可以說是稀有金屬年,在沉寂了六個月後,有色金屬板塊指數僅用兩個月上漲超過60%。