【摘 要】
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针对高推重比航空发动机设计对提高高压涡轮叶片承温能力的要求,开展了高承温Ni3Al金属间化合物基单晶合金的研究.阐明了Ni基单晶高温合金在1150℃及以上温度下的蠕变强度退化机制:强化相(Ni3Al,γ相)剧烈回溶和γ/γ相界面弱化显著减弱了位错滑/攀移运动的阻力、进而导致性能急剧下降.根据热力学计算和试验验证,提出了提高γ相体积分数和热稳定性的合金设计思路;根据“Mo-Re共合金化对γ相和γ/γ
【机 构】
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北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100191
【出 处】
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中国工程院化工、冶金与材料工程第十二届学术会议
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针对高推重比航空发动机设计对提高高压涡轮叶片承温能力的要求,开展了高承温Ni3Al金属间化合物基单晶合金的研究.阐明了Ni基单晶高温合金在1150℃及以上温度下的蠕变强度退化机制:强化相(Ni3Al,γ相)剧烈回溶和γ/γ相界面弱化显著减弱了位错滑/攀移运动的阻力、进而导致性能急剧下降.根据热力学计算和试验验证,提出了提高γ相体积分数和热稳定性的合金设计思路;根据“Mo-Re共合金化对γ相和γ/γ相界面均具有协同强化作用”的第一性原理计算结果和试验验证,提出了Mo-Re共合金化强化γ相的合金化方法.基于上述合金化设计,成功研制出1200℃/80MPa的持久寿命达150h以上的Ni3Al金属间化合物基单晶合金IC31.
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