喷射成形材料和传统材料相比有什么不同

想生产什么武器就生产什么，是因为我国研制出世上最高强度铝合金材料。

根据相关报道，我国研制出了一种目前世界最高抗拉强度的铝合金金属材料——7Y69铝合金，这种高强度铝合金金属材料的主要特点是：超级耐磨，刚性高，强度大等。7Y69铝合金几乎和重量是其3倍的超高强度合金钢性能处于同一水平，可见这种高强度铝合金材料的强度之高。事实上，铝合金因为密度低、比强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，是航空航天工业的必不可少的材料，也是目前世界各国的重点研究方向，尤其是对超高强度铝合金的研究，不仅中国投入了大量的资金进行研究，像美国、俄罗斯等国家也在进行大力的研究。

值得一提的是，在中国研制出7Y69铝合金之前，日本一直保持着世界上最高铝合金强度记录，日本研制的铝合金强度达到900兆帕，而美国研制的7090铝合金最高强度为855兆帕 , 欧洲研制的铝合金最高强度840兆帕，基本上不相上下，而此前中国报道的最高强度铝合金是江苏豪然喷射成形合金有限公司研制的喷射成型7055高强韧铝合金，抗拉强度为740兆帕左右。所以，从强度上来看，中国此前在高强度铝合金材料方面是要远远落后于日本、美国和欧洲的。但是，现在中国研制出了7Y69铝合金，彻底地改变了中国在高强度铝合金材料落后的局面。

7Y69铝合金也采用了喷射成型技术，但在熔炼阶段除了加入锌，镁，铜等金属外，还加入了适量的稀土及锰，镍，钛等金属元素，极大地增强了材料各项指标。根据相关数据显示，7Y69铝合金最大抗拉强度为917至957兆帕，最大屈服强度为874至895兆帕，这两项指标都排在世界第一，一举超过了日本。由于超高强度铝合金材料被广泛地使用在航空领域甚至导弹等武器上，在相同重量下可以有更高的强度。值得一提的是，超高强度铝合金材料也可以用于核武器和核电站裂变材料的生产。

此前，国内研制的7055铝合金已在航空部门初步得到应用，主要被用在大飞机项目上，我们可以想象，如果将7055铝合金换成7Y69铝合金，这些产品势必可以进一步减重，大幅提高航程和射程，提高舰船的高速性能。不仅如此，由于7Y69铝合金具有极强的耐腐蚀性，尤其是对海水的抗腐性能，完全可以用作高性能的船舶材料。当然，7Y69铝合金也可以用于兵器工业，除了前面说的各种战术导弹的发动机壳体外，还有铝合金装甲防弹材料，轻量化高强度铝合金材料履带板以及各种轻武器，极大地加强陆军的实力。

下面四张铝合金金相的制样都很失败，特别是图三和图五。基本没有组织形态。所以用排除法来大概评定：

从金属型铸造Al-Cu合金、挤压铸造Al-Cu合金（70MPa）、铸造6061铝合金、喷射沉积6061铝合金。各个的特点来看，图四是等轴晶粒，很可能是喷射沉积6061铝合金成形。图五有许多空隙，应该是金属型铸造Al-Cu合金成形。图六有明显的枝晶，应该是挤压铸造Al-Cu合金（70MPa）。最后的图三，什么都没有，只有划痕和孔隙，就只有剩下的铸造6061铝合金了，正好铸造铝合金常检的项目就有针孔度……

2、喷砂：铝表面处理的目的是用来克服和掩盖铝合金在机械加工过程中产生的一些缺陷以及满足客户对产品外观的一些特殊要求。有玻璃砂、钨砂等，呈现不同感觉，类似毛玻璃的粗燥质感，细的砂型同样可以表现出高档的产品。

3、金属电镀方法：比较常见，同时有打磨后电镀的处理工艺。

4、车纹：铝表面处理是模具成型后再次加工的处理方式，使用车床加工出纹路,成体表现为非常规则的纹理特征。

5、擦纹：有叫做拉丝，表现相似于车纹，都是表面形成流畅的连续纹路，不同的是，车纹表现为环状纹路，擦纹表现为直线批花。

6、氧化（上色）：铝表面处理氧化的用途分两方面，增强物理特性，可以达到上色目的。

以上是铝表面处理一些比较常见的方式方法，希望对您有所帮助！（答案来自网络）

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416、一种高效铝合金细化剂

417、高孔隙率通孔多孔铝合金及其制备方法和专用装置

418、一种在铝合金成型品上制作图案的方法

419、铝合金电阻点焊电极复合材料

420、一种铝合金的阳极氧化前处理方法

421、以硅铝合金为还原剂制取金属镁的方法

422、铝合金、镁合金低频电磁场水平连续铸造工艺与设备

423、一种耐热铝合金的制备方法

424、铝合金制品阳极氧化预处理剂

425、种测量铝合金铸件壁厚的方法

426、铝合金生产中添加金属元素的方法及其添加金属元素包

427、纳米铝合金空调室外机挂架的制作方法

428、纳米铝合金移动房的制作方法

429、铝合金暖气片复合镀镍方法

430、可锻铝合金

431、含mg铝合金材料的钎焊方法

432、耐磨铝合金气缸体及其制造工艺

433、一种铝合金的细化工艺

434、高性能压铸铝合金

435、承插式、卡套式复合管用铝合金接头

436、一种铝与铝合金制品的仿金电解着色剂

437、高压组合电器铝合金壳体的铸造旋压工艺

438、高压组合电器铝合金壳体的焊接旋压工艺

439、一种低膨胀超高硅铝合金及其制备方法

440、化学镀镍溶液和以其制备镀镍层的方法及铝合金轮毂镀层

441、阴极雾化式铝合金焊丝焊前清理设备

442、汽车铝合金轮毂磨光、抛光工艺

443、厚底薄壁铝合金制锅、壶的加工方法

444、矩形截面铝合金环件轧制成形的方法

445、一种发动机铝合金活塞表面处理的方法

446、铝合金变质剂用铝锶系列合金棒材及其制备工艺

447、泡沫铝／pc树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法

448、含稀土锌铝合金丝及其制备方法

449、节能型连续式铝合金熔化－精炼炉

450、高电导率铸造铝合金

451、铝及铝合金化学镀镍与电镀复合镀层结构技术

452、一种通过粉末强化吸收的铝合金激光焊接方法

453、锡锌铝合金丝

454、用于铸件的铝合金、铝合金铸件及其制造方法

455、铝合金气膜连续铸造引锭头

456、光信息记录用铝合金反射膜及其形成用靶材、记录介质

457、铝合金气膜连续铸造结晶器

458、预涂层铝合金部件的制备

459、一种铝合金法兰的密封结构

460、铝合金推拉折页平开窗

461、一种铝合金气密窗的组合边封

462、不需装设钉管的铝合金球拍

463、铝合金气密窗双压座装置

464、铝合金板温成形过程摩擦测试探针传感器

465、横式铝合金百叶帘

466、斜屋顶窗用铝合金型材

467、绿色节能铝合金电暖气

468、铝合金滑槽型材

469、浮雕式铝合金复合门

470、镂空玉石式铝合金复合门

471、镂空式铝合金复合门

472、连接牢固性强的铝合金门窗光企

473、长条状凸筋铝合金无拔模斜度等温精密成形模具

474、新型铝合金玻璃窗户锁卡

475、用于铝合金生产中的添加金属元素包

476、一种铝合金窗

477、一种铝合金轻体车接地块

478、铝合金窗的框体结构改良

479、组合式铝合金窗

480、铝合金窗的结构改良

481、铝合金窗的框体结构改良

482、铝合金椅脚的椅脚管头

483、铝合金门窗固定框横杆型材

484、一种防护、防盗、防蚊铝合金门窗

485、铝合金建筑模板组件

486、一种铸造铝合金实验用精炼装置

487、铝合金型材及使用该型材制造的铝合金窗

488、全铝合金抱杆

489、铝合金铸件

490、换热器用铝合金挤压材料及其制造方法

491、层叠式铝合金机油冷却器

492、一种高强度高延伸率6063铝合金及其生产方法

493、一种耐磨、耐热高硅铝合金及其成型工艺

494、二次泡沫化制备泡沫铝合金异形件的方法

495、采用填充焊丝的窄间隙铝合金激光焊接方法

496、带铸铁内套的铝合金电机机座及其制造方法

497、铝合金机械性能炉前自动测试仪

498、铝及铝合金表面气相着色法

499、一种陶瓷铝合金及其制造方法

500、耐蚀铝合金

501、中间合金法制造石墨铝合金

502、一种铁铬铝合金释压螺栓

503、超塑性锌－－铝合金工件化学镀镍工艺

504、中硅镁碲系高强度铸造铝合金

505、亚共晶硅铜锌碲系压铸铝合金

506、低硅镁碲系高强度铸造铝合金

507、铝硅铜碲系高塑性铸造铝合金

508、共晶硅铜锌碲系压铸铝合金

509、铝硅锌碲系高塑性铸造铝合金

510、共晶硅镁碲系高强度铸造铝合金

511、向铸造铝合金中添加合金元素碲的方法

512、共晶铝硅铜碲系压铸铝合金

513、共晶硅铜镁锰碲系活塞铝合金

514、共晶铝硅铜镁镍碲系活塞铝合金

515、中硅铜镁碲系高强度铸造铝合金

516、用氯化处理铝合金的方法去除金属镁的浇包

517、铝或铝合金表面乳白色薄膜生成法

518、铝合金拉锁着色工艺

519、麻纺铝合金针板

520、铝和铝合金的硬钎焊法

521、铝或铝合金的着色工艺

522、铝合金压铸件气体含量真空法测定装置和方法

523、铝及铝合金渗氮法

524、家用电冰箱铝合金汽化器及其制造方法

525、铁硅铝合金磁膜及其制造方法和用途

526、铝及铝合金的镀前处理方法

527、非发火性铸造铝合金

528、高硅铝合金无氢氟酸前处理的化学氧化法

529、大．中型铝合金件等温模锻

530、中部注液式铝合金液压支柱

531、空腹铝合金可伸缩多臂拉手

532、一种铝合金材料制做的取暖用散热器

533、铝合金活塞小冒口铸模

534、适用于铝合金铸件的水溶性烧结型芯

535、用热共轧工艺为含锂铝合金覆层的方法

536、深冲加工用硬质铝合金带材加工工艺

537、含硅量为2－22重量百分之百的硅铝合金的制备方法

538、在冷却润滑剂存在下机械加工铝和铝合金的方法以及冷却润滑剂浓缩物

539、在冷却润滑剂存在下机械加工铝和铝合金的方法以及冷却润滑剂浓缩物

540、铝及铝合金碱性化学抛光溶液

541、铝合金折叠鱼杆架

542、石墨铝合金铸件的生产方法及装置

543、稀土－铝合金热浸渗铝

544、铝合金活动地板低压铸造工艺及其产品

545、铝合金丝用聚酯类色漆的着色工艺

546、铝合金表面离子沉积（ti，al）n硬质膜的方法

547、铝合金筛格

548、抽油泵铝合金防腐装置

549、内拱型铝合金牵伸管

550、铝及铝合金软钎焊助焊剂及其用途

551、食品工业铝合金带材的制造及用途

552、适合于用冲压和拉薄法制造罐头盒的含镁铝合金板材的制造方法

553、罐头桶体和桶盖铝合金薄板及其制备工艺

554、铝合金精密细长轴的无心磨削工艺

555、铝合金复合材料

556、铝或铝合金宽温度高速氧化工艺

557、混合稀土铸铝合金的制造方法

558、改进疲劳强度的铝合金零件及其生产方法

559、铝合金折叠凳

560、铝合金异形扁管式散热器

561、中部注液式铝合金单体液压支柱

562、铝合金万能折叠梯

563、挤压性优良的耐蚀高强可焊铝合金

564、铝合金复合板的生产方法

565、特殊预制块法制造通孔泡沫铝合金

566、利用煤矸石冶炼硅铝合金的方法

567、用于制造电工线圈的铝合金导线连续涂漆的方法

568、一种铝及铝合金化学氧化的方法

569、鞋楦用耐蚀铝合金

570、一种熔炼铝合金用的添加剂

571、铝或铝合金阳极氧化膜电解着色工艺

572、生产长期受热后仍保持良好疲劳强度的铝合金件的方法

573、高强度、高导电率铝合金及其管母线的生产方法

574、用炉渣粉煤灰生产硅铝合金产品及方法

575、铝合金框直线感应同步器组合尺

576、铝合金万能折叠梯**型

578、铸铝合金对流辐射

世界粉末冶金工业概况

2003年全球粉末货运总量约为88万吨，其中美国占51%，欧洲18%，日本13%，其它国家和地区18%。铁粉占整个粉末总量的90%以上。从2001年起，世界铁粉市场持续增长，4年时间增加了近20%。

汽车行业仍然是粉末冶金工业发展的最大动力和最大用户。一方面汽车的产量在不断增加，另一方面粉末冶金零件在单辆汽车上的用量也在不段增加。北美平均每辆汽车粉末冶金零件用量最高，为19.5公斤，欧洲平均为9公斤，日本平均为8公斤。中国由于汽车工业的高速发展，拥有巨大的粉末冶金零部件市场前景，已经成为众多国际粉末冶金企业关注的焦点。

粉末冶金铁基零件在汽车上主要应用于发动机、传送系统、ABS系统、点火装置等。汽车发展的两大趋势分别为降低能耗和环保；主要技术手段则是采用先进发动机系统和轻量化。

欧洲对汽车尾气过滤为粉末冶金多孔材料又提供了很大的市场。在目前的发动机工作条件下，粉末冶金金属多孔材料比陶瓷材料具有更好的性能优势和成本优势。

工具材料是粉末冶金工业另一类重要产品，其中特别重要的是硬质合金。目前制造业的发展朝着3A方向，即敏捷性（Agility）、适应性（Adaptivity）和可预测性（Anticipativity）。这要求加工工具本身更锋利、刚性更好、韧性更高；加工材料的范围扩大到吕合、镁合金、钛合金以及陶瓷等；尺寸精度要求更高；加工成本要求更低；环境影响要减到最小，干式加工比例更大。这些新要求加快了粉末冶金工具材料的发展。硬质合金的晶粒（＜200nm＝和超粗晶粒（＞6um）；涂层技术发展很快，CVD、PVD、PCVD技术日益完善，涂层种类也很多，从常用的 CVDTiCN/Al2O3 /TiN到CVD PCBN（聚晶立方BN）以及PVD TiAIN，Al2O3 ，cBN（立方BN）和SiMAlON等，满足加工场合的需要。

信息行业的发展也为粉末冶金工业提供了新的契机。日本电子行业用的粉末冶金产品已经达到了每年4.3美元，其中热沉材料占23%，发光与点极材料占30%。前者主要包括散热材料，如Si/SiC，Cu-Mo，Cu-W，Al-SiC，AlN以及Cu/金刚石等材料；后者则主要包括钨、钼材料。

粉末注射成型

粉末注射成形仍然是当前研究的热点之一。粉末注射成形的材料已经从早期的铁基、硬质合金、陶瓷等对杂质含量不敏感，性能要求不是非常苛刻的体系，发展到了镍基高温合金、钛合金和铌材料。材料应用领域也从结构材料向功能材料发展、如热沉材料、磁性材料和形状记忆合金。材料结构也从单一均匀结构向复合结构发展。金属工注射成形技术可实现多种不同成分的粉末同时成形，因而能够得到具有三明治形式的复合结构。例如将316L不锈纲和17-4PH合金复合，能够实现力学性能的连续可调。粉末注射成形的一个重要发展方向与与微系统技术密切相关。在与微系统技术密切相关。在与微系统相关的领域中，如电子信息、微化学、医疗器械等，器件不断小型化，功能更加复合化。而粉末注射成形技术提供了实现的可能。微注射成形技术是对传统注射成形技术的改进。它是针对零件尺寸结构小到1um所开发的成形技术，基本工艺与传统注射成形一致，但原料粉末粒度更小。采用微注射成形技术已经开发出了表面微结构精度10um的微流体装置，尺寸为350um~900um的不锈钢零件；实现了不同材料成分、复合结构的共烧结或共连接，获得了磁性/非磁性、导体/非导体微型复合零件。

粉末制备技术

粉末雾化一直是高性能粉末的制备技术。热气流雾化技术能够延长金属液滴在液相状态的时间，使粉末可以经过二次破碎（雾化），因而大大提高了雾化的效率，所得到的粉末粒度更为细小。ASL公司的研究结果表明，若将气体温度提高到330℃。制备相同粒度粉末所需的气体消耗量减少30%，其经济分析和工程化问题研究说明该技术是完全可行的。粉末雾化方面的技术有很大的改进。例如，采用一种新型自由裸体式气体雾化，能够得到更细的工具钢粉末，颗粒中碳化物的分布更均匀、缺陷更少。美国赫格拉斯公司将先进的炼钢技术用于粉末生产中，融合了电弧炼炉（EAF）技术、氩氧脱碳技术（ADO）、高性能雾化技术和氢退火技术，大大改善了粉末质量、粉末压坯密度和强度得到了提高。在活性粉末雾化方面，为了减少熔炼过程熔体与坩埚的反应，德国开发了电极感应熔炼气雾化（EIGA）技术，可制备高活性的钛、锆以及TiAl金属间化合物粉末。机械合金化仍然是研究的热门，但大多数是实验室工作。值得一提的是德国Zoz公司才用自己开发的高能球磨设备研磨电弧熔炼炉的炉渣，然后经过湿法冶金回收金属，这一技术既改善了环境，有开拓了巨大的市场。

粉末压制技术

传统粉末压制技术在很大程度上依赖于设备的改良和过程的优化。几家知名的压机生产商均推出了精度控制更准、自动化程度更高的新型号。

粉末烧结理论与技术

微波烧结作为一种新的快速烧结技术，已经完全适用于金属粉末材料，如粉末钢、硬质合金、有色金属等。微波烧结的工业化也许指日可待，因为不管是设备和技术的成熟度，还是批量化生产能力都没有太大问题；而主要障碍是生产商的接受程度和风险度。

放电等离子烧结（SPS）的研究也不少，材料体系也从陶瓷扩展到了金属材料，特别是一些超细晶材料，如铝合金、镁合金和自润滑铁基材料等。但是由于其单件生产的特点，该方法恐怕只能用来作一些基础研究。

喷射沉积在制备大型、细晶材料方面非常有优势。该技术最初主要生产铝合金和铝硅合金。随着熔炼技术的提高，喷射沉积已可用来制备工具钢和高温合金。德国不来梅大学报导采用喷射沉积制备出了单件质量超过100公斤，内径40mm，外径500mm，宽100mm的高温合金环。

快速成形技术近年来引起了很多学者的关注。在粉末冶金领域应用最多的是直接金属激光烧结。目前该技术已用于钢铁粉末和钛合金粉末等。另一种金属快速成形方法是三维印刷。该方法非常方便用于各种不同成分合金按照不同结构需要进行三维微观堆积，目前尚处于概念阶段。但该技术已用来制备了一些由金属+粘结剂组成的结构，以及梯度功能材料。

金属粉末多孔材料

金属粉末多孔材料的应用非常广泛，如轻质结构材料、高温过滤装置、分离膜等。目前最大的市场可能是柴油发动机的烟尘过滤装置。德国的 Fraunhofer研究所开发了一种金属空心球制备技术，在聚合物基体上涂覆金属粉末料浆，然后通过脱涂聚合物基体和粘结剂，最后烧结成各种具有空心结构的金属球体。球体的直径可丛1mm至8mm。所制备的钢空心球的密度仅0.3g/cm3。

硬质合金

纳米晶和梯度结构是硬质合金的两个重点方向。纳米晶材料方面包括晶粒长大控制和纳米粉末制备。梯度结构合金方面包括工艺与结构的关系。将纳米晶和梯度结构结合起来可能是一个很好的方向，能够在更微观层次上实现性能的可调。硬质合金的硬度高，可加工性差，因此采用注射成形制备复杂形状中小型零件是发展趋势，但是其商用化仍然受技术成熟度的控制。硬质合金其他方面的工作包括天家稀土及合金元素、断裂韧性和可靠性表征等。

粉末轻金属合金

汽车轻量化为铝、镁、钛等轻金属材料提供了广阔的应用前景。粉末铝合金在汽车上可应用的部位非常多，但Al-Si合金由于高比强度、高比刚度、低热膨胀系数和耐磨性好，有可能率先在油泵齿轮方面大规模应用。从工业化角度来看，对粉末冶金铝合金制备过程的优化研究更为重要。铝合金的另一个研究热点是复合材料，包括传统的Al/SiC，Al/C，Al/BN，Al/Ti（C，N）以及新出现的纳米碳管增强铝合金。高强粉末铝合金与快速凝固技术密切相关。通过成分设计，在纯铝基体中加入金属间化合物行成组元，可以制备高强度、高韧性、高热稳定性兼顾的铝合金。该材料的室温强度大于600Mpa，延伸率超过10%，在400℃还有很好的热稳定，疲劳极限是锻造铝合金的2倍。

镁合金的密度更小，其应用前景可能更好，但目前仍处于研究状态。采用快速凝固方法也是制备高性能粉末镁合金的重要手段。目前该技术在安全性方面已经没有太大的问题，所制备出的材料性能也远远高于铸造合金。

钛合金在汽车上的应用主要是成本问题，而粉末钛合金的主要障碍在于高性能低成本钛粉。英国QinetiQ Ltd开发了一种店脱氧技术（EDO），可批量生产钛粉。该技术与传统的以海绵钛为原料的氢化脱氢过程完全不同。它是一种类似于熔盐电解的方法，以 TiO2为阴极，石墨为阳极，在电解过程中TiO2的阳极迁移，并消耗阳极的炭形成CO，在阴极得到钛粉。钛粉的氧含量在0.035%~0.4%之间。采用这一技术还可方便地制备各种钛合金粉末。由于对气氛和杂质的敏感性，粉末钛合金的烧结也是工艺难点，通常与要热等静压或后续热加工。通过添加共晶形成组元和稀土元素能够明显改善粉末钛合金的烧结致密度，其力学性能也能达到锻造钛合金水平。这一系列工作将大大推动钛合金在汽车机关键部件上的应用。

粉末零件后续处理技术

后续处理对粉末冶金零件的性能至关重要。烧结硬化将烧结和热处理融为一体，合金成分和冷却条件对材料性能的影响很大。Miba公司采用钻孔技术对零件可加工性进行了评价。神户钢铁公司在烧结钢中添加一种复杂钙氧化物，代替通常用的MnS，明显改善了零件的可加工性，而不损害其力学性能。此外随着应用的扩大，粉末铝及复合材料的切削、多孔材料的线切割也受到了关注。

表面硬化是提高粉末冶金齿轮的重要手段。虽然铁基零件的密度已可达到7.4g/cm3，但在齿根和接触面仍需进一步提高密度和硬度。采用径向轧制已成为了一种重要手段，目前，各大铁基零件厂家对高性能粉末冶金齿轮的生产和应用都有表现出极大的关注。

粉末冶金过程模拟和标准化

欧洲启动了两个计划（PM Modnet和PM Dienet），首先针对铁基零件生产过程的模拟，随后力图扩展到其他材料体系，目前已取得了许多成果。英国也启动了大型研究计划，包括7个研究组和23 个企业，主要研究各种材料压制工艺的过程控制。因此，粉末压制过程的模拟工作已成为研究热点，相对而言，基础理论的工作，如致密化方程和本构方程方面的工作较少，而采用有限元方法和其它数值模拟方法的多。当然，压制过程模拟还包括摩擦、脱模、充模以及压坯性能模拟。

粉末冶金过程动态观察和产品质量控制与日常生产密切相关。采用X射线CT方法，能够很方便地动态观察粉末烧结过程的三维密度、孔隙度、颗粒尺寸分布和烧结颈的长大情况。采用高温IET还能测定材料的刚度和内耗，与其他手段相结合，能够方便地描述显微组织和力学性能的动态演化。采用动态热成像技术可以很快发现注射坯中的裂纹。目前在生产线上应用最多的是声学手段，各大粉末冶金公司都运用了这种无损探伤技术及时发现有缺陷产品或预测产品性能，这包括德国GKN、日本Nissan Motor、西班牙AMES等。但是，这种定量分析是一个系统工作，包括多变量统计、图象分析、物理和化学理论以及数值模拟等，只有多学科的工作者一起努力才能实现精确表征。

粉末冶金方法对某些特殊功能材料的制备非常有优势，如采用机械合金化能够制备纳米结构的MgB2超导材料和CuNb磁体。粉末功能材料的最大市场是磁性材料。在NbFeB材料方面，采用雾化粉提高密度和性能是最重要方向。该种粉末适用于注射成形，因而对中小型异型磁性材料零件的制备非常有意义。软磁复合材料（SMC）是将具有复合结构的铁粉固结起来的，在电动马达上的应用市场非常大。因而这方面的研究也很多，包括市场与应用分析、结构设计与优化、生产与工艺控制、疲劳性能等。

高推：中国80年开始高性能推进系统工程预研，简称高推预研。网络通常叫做高推。

高推目标：以F404发动机为目标提供技术储备。以624所为总师单位，有全国24个厂、所、院校参加。89－92年展开三大高压部件全尺寸试验件的设计和试验研究，91-19年1月，进行核心机设计及试验研究。

中推核心机：94年1月中推核心机达到设计指标。

中推是指中推核心机，含义是中等推重比级核心机。高推项目包括中推核心机，但是也可以包括高推重比核心机。

中推核心机成果：

1． 吴仲华教授三元流动理论，建立了无粘条件下准三元轴流压气机设计体系。建立了高负荷跨音速涡轮气动设计体系。初步掌握先进核心机的总体、气动、冷却、结构、强度设计技术和三大部件间的匹配技术。

2． 七级高压压气机，压比7.02，效率0.839，喘振裕度24.7%。

3． 带蒸发管短环燃烧室研究，带气动雾化喷嘴的短环形燃烧室，其火焰筒长度190 mm，出口平均温度1662K（温升850℃），温度场均匀，壁温小于900℃。

4． 带冷气的全尺寸涡轮部件，在核心机上经受住1600～1650K和16500转/分的考验。

5．“对流－冲击－气膜”复合气冷叶片试验与一套先进设计方法和计算机程序。平均降温水平导叶361～438℃，动叶320～357℃,加上涂层的综合降温效果487℃。采用复合冷却技术加涂层隔热技术，能使涡轮前燃气温度达到1600～1650K。

6．跨上推重比8一级的台阶。

高推重比核心机95年进展：

1． 84年开始推重比10发动机预研的技术论证，88年4月召开了预研选题论证会，90年正式立项开题。

2． 94年完成了6个总体方案的顶层设计，完成了项目指南和综合论证，93～96年开展对俄合作。

3． 已基本确定了推重比10发动机总体方案。有些课题，如平均级压比达1.62的三级压气机研究已经取得了良好进展。

文章中指出推重比10发动机国外进展，即高推重比核心机目标。要求高推重比、低耗油率，高可靠性和推力矢量等。美国空军推重比10发动机的循环参数范围是：涵道比0.2～0.3，总增压比23～27，节流比1.10～1.15，涡轮前温度1922～2033K。国外典型代表是F119、EJ200、M88Ⅲ和P2000。俄罗斯的P2000因经济困难已陷于停顿。刘大响认为指标接近F119、EJ200，适当安排推重比10～20的概念研究和少量关键技术研究。

中国发动机研制与美国相仿，应用基础、探索发展研究属于预研。美国预先发展阶段也属于预研，分为技术验证机与型号验证机，中国使用“先期技术演示验证”概念。以后的工程发展和使用发展两个阶段与美国相同。刘大响提议“应用研究－先进部件－核心机－验证机”的发展道路。

95年中推核心机尚没有进入“先期技术演示验证”阶段，刘大响认为这是必要时发展7500 ～10000daN级涡扇发动机的先期技术演示验证，比推重比10预研来完成这个过程要更有利。

文章留下这样的迷团：

1． 推重比8与10核心机发展验证机的分岐。

2． 推重比10发动机预研自行研制核心机与和俄罗斯合作的分岐。

3． ××号机和×××发动机是两个工程型号。

4． 推重比10发动机预研可以采用推重比8预研，核心机和技术验证机预研为基础，吸收×××，×××发动机研制经验。

《航空知识》2000年第5期刊登了《心系航空动力——记航空动力专家刘大响》一文。刘大响先后出任“七五”、“八五”高性能推进系统预研和先进核心机工程研制的项目总设计师和第一总设计师。文中所述的“先进核心机工程”指中推核心机，94年初进行了两台试验。

北京航空航天大学的《我国航空发动机发展的道路选择》论文中进一步披露，

1． 89年高推预研办公室与北京航空航天大学分析认为当时可获得性能水平与美国差距约20年，到2000年这个差距约为25年。也有文献认为到2005年我们比发达国家落后20年左右。

2． 20世纪80年代中期，在国外某核心机的基础上研制的涡扇10发动机预计到2005年可装备部队，推重比7.5，相当于国外第三代发动机的技术水平，差距缩短到20年左右。

3． 突破推重比为10一级的发动机的技术关键是现实需要。国外经验是在成熟核心机上发展新机只要3～5年，经费也只有全新发动机的40%左右。

4． 我国进行的国际合作主要是合作生产，尚没有达到合作研制经营与合作研究发展阶段。

5． 文章认为需要“加大投入，坚定不移地根据国情发展相应水平的核心机”。

又是刘大响院士在最近披露了黎阳公司WS13发动机的研制。文章说明：

1． WS13的原型机是外正在服役的主力战斗机动力。

可以在中推核心机基础上改型发展成WS13。

作者：麻雀

特别声明：禁止超级大本营以任何方式使用本文。

高温合金是铁基、镍基和钴基高温合金的总称，又称超合金。铁基合金使用温度一般比镍基合金低，可做中温使用的零部件，如700℃以下使用的涡轮盘。镍基合金用来制造受力苛刻的热端部件，如涡轮叶片、导向叶片、燃烧室等，在先进的发动机中，镍基合金占总重量的一半。钴基合金因其具有良好的抗热腐蚀性能和抗冷热疲劳性能广泛用作导向叶片。

国外铸造合金随定向凝固、单晶、超纯熔炼技术的发展，从定向正发展至单晶。单晶合金也已先后研制出三代产品。单晶合金是提高涡轮前温度、高推比的必须。国外现役发动机叶片材料主要采用第二代和第三代单晶合金，目前发展低成本（少Re）三代单晶合金，发展多孔单晶发散叶片。开发出第四代单晶。

用于高推重比发动机涡轮盘的粉末合金第一代有In100、Rene95、APK-1、ЗП74НП合金等。GE用HIP，HIP+热模锻，HIP+HIF（等温锻）和EX（挤压）+HIF的Rene95粉末盘，轴等高温部件。俄罗斯研制的ЭП741HП合金用量最大，1550MPa以上 ，750℃，100h的持久应力达750Mpa。主导制造工艺路用温度达700℃的ЭП962П高强合金与Rene95类似。使用母合金熔炼及电极棒浇注加工→ 等离子旋转电极制粉→ 粉末处理→ 粉末装套及封焊→ 热等静压成形→ 热处理→ 机加工→ 检验→ 成品。

推重比10发动机涡轮盘用的二代粉末合金有Rene88DT、N18、MERL-76、ЗП975合金。盘件合金实现了由高强型向耐损伤型的转变，强度稍有降低，但疲劳裂纹扩展速率下降较多，工艺性能得到改善，设计的使用温度达到750℃或更高。采用铸造及激光打孔工艺直按制造发散冷却孔道。

第三代粉末盘发展双组分（AF115+MER-76）、双重热处理组合盘。机械合金化合金，采用Y2O3（<2%）质点强化镍合金可使其在850～1200℃、1000h性能优于PWA1480，用于F100发动机叶片，寿命提高2倍，推重比提高30～50%，涡轮前温度可提高至1540～1650℃。已发展有MA754、MA956、MA6000E，正在发展的有取代MA6000E的MA760，取代MA956的MA957，前者兼具优良的中温（760℃）性能，后者在保持抗氧化基础上提高强度。推重比10的F119-PW-100的涡轮前温度1580℃、4000循环寿命使用控制冷却效果和隔热涂层防护的三代单晶合金涡轮叶片。F119压气机、涡轮及推气系统机匣使用由In909发展的In783。

工艺对单晶合金的发展具有极其重要的意义，八仙过海各显神通。目前和未来的高温合金的熔炼方法有：

单炼：AAM（电弧炉熔炼），AIM（感应炉熔炼），VIM（真空感应炉熔炼），真空电弧熔炼（VAR），电渣熔炼（ESR），电子束熔炼（EBM），电子束冷室炉床熔炼（EBCHR），等离子电弧炉熔炼（PAF），等离子感应炉熔炼（PIF）。

双炼：VAR（真空电弧重熔），VADER（真空电弧双电极重熔），VIR（双真空熔炼），EVR（真空感应加渣重熔），NER（非自耗），PAR（等离子重熔），EBM（电子束重熔），VEB或VIM+EBCFM（真空感应加电子束），NEB（非自耗电极加电子束）。

三次熔炼：VIM+VAR+ESR，VIM+ESR+VAR，NAV+EBM+VAR。

氩气雾化在欧美广泛采用。粉末冷速高，晶粒非常细（－3μm），但粉末纯净度稍差，因此以热等静压直接成型为主，目前向无陶瓷细粉方向发展。等离子旋转电极雾化在俄罗斯应用较多。热等静压和热挤压是粉末成型的关键技术，可以直接成型盘件，也可制预坯再等温锻成盘件。直接热等静压成型盘件时盘件成本低得多，但要求粉末质量好，目前只是在俄国用得比较多。利用热等静压复合技术、热机械处理、热处理等研制盘芯高强度、高低周疲劳性能，盘缘持久蠕变性能好的双性能盘，可以扩展盘件的使用温度范围，双性能盘已在F119等发动机上应用。叶片和粉末盘热等静压复合的整体件也已投入使用，大幅度提高了涡轮转速。

中国航空材料工业存在“五多五少”：仿制多而创新少，低水乎多而高水乎少，立项研制的多而改进改型少，获奖励的多而真正用上的少，单一用途多而一材多用的少。高温合金又称热强合金、耐热合金或超合金，国内代号：GH前缀指变形高温合金（FGH指粉末冶炼），铸造高温合金K，定向凝固合金DZ，单晶合金DD，金属间化合物合金IC。另外钛合金中TA代表α型钛合金，TB系列代表ß型钛合金，TC系列代表α+ß型钛合金。

中国650℃第一代高温合金粉冶FGH95在77年进行研制，从德国Heraeus公司引进了部分研究设备仿制Rene95合金。84年底模锻出Φ420mm的全尺寸涡轮盘，基本达到Rene95性能。展开母合金熔炼，氩气雾化制粉，粉末处理，热等静压成形，等温锻，热处理，超声检验及表面强化等研究，发现工业生产等工艺问题严重。从俄国引进工业化生产的等离子旋转电极制粉设备及盘件生产线，95年底全部投产，从根本上解决了粉冶高温合金的粉末质量问题。95年西南铝加工厂用包套锻造工艺成功地模锻出10A盘用的φ630mm的粉冶FGH95 合金涡轮盘，经过潜心研究度过了淬火关，得到快速冷却而不裂的涡轮盘。但是发现问题，以后倾向于采用HIP+等温锻（或热模锻）工艺路线。FGH95合金使用温度为650℃，拉伸强度可以达到1500Mpa。在650℃、1035MPa应力条件下，持久寿命大于50小时。

国外目前Inconel 718与Hastoloyx粉末高温合金占先进发动机用高温合金中的60%，抚顺钢厂、上钢五厂和长城钢厂生产GH4169（仿IN718），另外中国目前正在重点建设GH4169生产工艺和产品系列化。GH4169高性能、难变形盘件高温合金，工作温度760℃以下。国内外IN718合金过程中高温合金熔炼方法及熔炼水平：

国外 VIR,美国CM公司 O、N、S=1ppm

VIM(CaO坩埚) O、S<10ppm N=10ppm

EBCHR O、S=4～5ppm N=20～40ppm

EBR 数据不详

VIM+ESR+VAR 数据不详

VIM+EBR O=7ppm N=60ppm

国内 VIM+电磁搅拌 S<10ppm O=1ppm N=4ppm

VIM+VAR或VIM+ESR 数据不详

冷壁坩埚熔炼 数据不详

VIM(CaO坩埚) O、N=20ppm S=5ppm

钢铁研究总院仲增墉2000年前后分别确定IN718和Waspaloy两种合金的锻造控制模型，用以控制锻造过程。贵州安大航空锻造有限责任公司2000年采用整体锻造工艺研制出了国内第一根GH4169低压涡轮轴。新艺机械厂网站的消息，中推核心机高压压气机叶片使用的是GH4169合金材料，叶片周向带有圆弧棒齿结构。在国内模锻技术转让的资料中，GH4169材料和涡轮盘生产工艺已用于型号发动机关键件的工业性试制，并装机试车，进入应用研究。同时使用“复合包套模锻”技术研制成功28种高温合金模锻件，用於急需的GH698、GH169、GH132等高温合金涡轮盘（注： GH4169属于GH169合金系列）。GH4169已经进行高性能航空发动机涡轮盘和压气机盘背景研究。

航材院的DD3和FGH95粉末盘为先进涡轴发动机提供了关键材料（均为国内首次应用）。广州有色金属研究院NiCoCrAlTaY六元合金粉末用于DD3抗高温和热腐蚀涂层，解决了急需。第一代低密变、低成本单晶合金DD3可以达到1020℃的高温。现已推广到多个机种，成为我国真正用于航空的第一代单晶合金。

目前国内展开高温合金锻件、盘件及环形件，开展第二、三代涡轮盘粉末高温合金、双性能复合粉末盘用先进粉末高温合金研究。GH586、GH742W等工艺研究、降低高性能盘成本并扩大应用。发展新一代低成本涡轮叶片单晶高温合金。现已确定高推重比发动机发动机匣用IN909、IN783，燃烧室耐高温烧蚀用氧化物弥散强化合金，耐烧蚀部件用Ni3Al基金属间化合物应用。钢铁研究总院研发FGH96、FGH97，可在750℃下使用。北京航空材料研究院开展第二代FGH96粉末涡轮盘材料应用研究，采用等离子旋转电极法制备预合金粉末。

WP13AII压气机第1、2级转子叶片和盘、压气机轴、第8级静子叶片为1Cr11NiW2Mo不锈钢锻件，其余各级转子叶片、盘及静子叶片均TC11。火焰筒材料为GH3044，涂W－2高温陶瓷。安装边GH1015。稳定器和隔热屏材料为GH3128，筒体 为GH99。高压与低压涡轮导向器叶片材料为K403。第1级转子叶片材料K417。第2级转子叶片材料GH4049，WP13FI为DZ4定向结晶耐热合金。

贵州新艺机械厂与北京航空材料研究院合作DZ4 合金定向凝固工艺技术，完成美国5241型定向结晶炉技改，建立了国内最大的定向凝固生产线。在WP13FI使用以后，开展“863”计划新材料IC6 合金定向凝固二级导向器叶片工程化应用研究，96年底通过坚定。IC6取代进口，随J8IIM的WP13B实际使用。IC6叶片初熔温度1310－1320℃，使用温度超过1100℃，100h，持久性能水平达到国际最高水平。试制IC6和IC6A（加Y）WP-13F发动机（500小时延寿）二级导向叶片，进行挂片试车。用IC6试制10A发动机一级导向叶片，进行地面挂片试车考核，以替代钴基合金，并对合金性能和工艺进一步改善，更好满足工程应用的要求。Ni-Al系金属间化合物的应用开发项目提高了WP-13B二级导向叶片的铸造毛坯合格率至50-60％，达到零件批产水平。“定向凝固无余量精铸FWS10发动机一、二级低压涡轮叶片的研制”获中航总公司99年科技进步三等奖（南昌航空工业学院网站）。

WP13B四种叶片已批产：

1． 一级DZ4 合金三大冷却孔锯齿冠定向凝固精铸涡轮叶片。

2． 二级DZ4 合金锯齿冠定向凝固精铸涡轮叶片。

3． 一级DZ4 合金空心整体定向凝固导向器叶片。

4． 二级IC6金属间化合物Ni3Al基高温合金整体定向凝固导向器叶片。

需要指出的是DD3和FGH95粉末盘在10A发动机上的使用没有成功的报道。WP13F1涡轮第2级转子叶片首先使用DZ4，然后推广到WP13B。WP13B首先使用IC6作第2级转子叶片，而在中推核心机上率先使用了GH4169。DD3是单晶合金，FGH95粉冶变形高温合金，DZ4是定向凝固合金，GH4169是镍基高温合金。虽然都属于高温合金，粉末盘与叶片材料发展不一致。FGH95是中国第一代粉末盘材料，DD3是第一代单晶合金；第二代粉末盘材料GH4169，第二代单晶合金是DD6。叶片材料是定向结晶DZ4，升级产品是Ni3Al基DZ6，然后试用GH4169发现不稳定，再发展到IC6。到这时候，中国的单晶合金才在叶片上粉墨登场。叶片材料的要求比粉末盘高，或者说最先进的材料首先使用在叶片材料上。从WP13的叶片发展可以看出，高低压涡轮叶片材料是不一致的，最先进的材料首先使用在高压涡轮叶片上。在技术特点上，叶片要求也与粉末盘有一些区别，另外实验室产品与工业化产品也有不同，高温材料需要先进工艺的保障，然后才能走出实验室。比如GH4169在2000年完成工业化，却早在94年以前已经应用。

昆仑发动机是中国第一个贯彻军标，按型号规范研制，具有完全自主知识产权的航空军用发动机，是第一个走完自行研制全过程的型号。采用了带气动雾化喷嘴的环型燃烧室、复合气冷定向凝固无余量精铸涡轮叶片、数字式防喘控制系统、压气机高扩稳增益技术、大功率附件传动机匣等。比J－79先进，可以改进为小涵道比涡扇发动机。由沈阳发动机设计研究所设计，黎明航空发动机司、西安航空发动机公司和红林机械有限公司等联合研制。83年初设计，85年12月试车，86年9月达到验证机设计指标。2002年7月9日会正式设计定型。2000年获中科院科技进步一等奖有“昆仑发动机用GH761合金及其应用”项目。GH761高强变形铁镍基高温合金，从室温至700℃有高屈服强度、持久强度、抗冷热疲劳和低周疲劳性能，优异的缺口性能，长期组织和性能稳定。解决了偏析、超声探伤、合金冶炼、热加工、模锻、轧环等一系列工艺难题。可用于750℃以下工作的涡轮盘和其他高温承力零部件。

新艺机械厂DZ4、DZ17G、IC-6等制作涡轮转子和导向叶片。使用特殊陶瓷型芯制成空腔，真空气淬热处理、强力磨削精密加工、榫头喷丸强化、叶身耐高温腐蚀涂层、无损检测、振动光饰等制造工艺。TC4、TC11、GH4169、ICr11Ni2W2MoV等制作高压缩器、压气机叶片和风扇叶片，精密锻造、真空热处理、榫头和型面精密加工、榫头和型面表面喷丸强化、无损检测、榫头涂层等制造工艺。

中国正在研制DZ17G铸造合金K4169和单晶高温合金以及长程有序金属间化合物NiAlNi3al、FeAl、FeAl和TiAl等。DZ125定向凝固高温合金可用作先进航空发动机定向薄壁空心叶片，00年《航空材料学报》报道：铸造某航空发动机的具有复杂内腔的薄壁定向叶片已通过台架试车，投入小批量生产。此合金具有良好的定向铸造工艺性能和高的薄壁力学性能。

含Y2O3的MCrAIY涂层是发动机涡轮叶片、导向叶片等发动机热端部件用的可设计成分的第三代涂层，已在国外高性能、长寿命发动机上得到应用。航材院采用磁控溅射沉积工艺和多弧离子镀技术已研制成功这种涂层系列，其抗热腐蚀及综合性能已达到国外同类涂层的先进水平。该涂层系列已被高温合金、定向凝固合金、单晶合金和Ni-A1基合金涡轮叶片、导向叶片选用，作为高温抗氧化涂层已在先进发动机和地面燃气涡轮机上使用。导向叶片溅射离子镀技术表面制备NiCrAlY纳米晶涂层，可用作1150℃涡轮导向叶片和1050℃涡轮工作叶片材料，于2000年开始进入批量生产。高温材料研究所展开“863”项目相关研究，在Ti3Al、TiAl和Ti2AlNb以及Ni3Al等金属间化合物合金研究方面取得了重大进展，已为我国航天、航空及兵器部门研制成功多个重要部件，有的已成功试车。

北京航空材料研究院研制定向凝固Ni3Al基高温合金IC10，并拟用于某型号先进发动机导向叶片，与GH3039异种高温合金的钎焊。经检索，GH3039通常用作加力燃烧室的加力扩散器等，使用电子束焊或者真空钎焊。中国的先进发动机肯定不会使用固溶强化型镍基合金作燃烧室部件了，因而判断IC10型号是其他发动机使用。

北京钢铁研究总院Ti-Al中心研制成功TAC-1(TiAl24Nb14V3Mo0.5)和TAC-1B，这两种Ti3Al基合金的力学性能和工艺性能全面超过美国的同类合金水平。TAC-1突破了超塑性、焊接及薄板轧制工艺难关。TAC-1B使用的温度范围为：-100℃～700℃。TAC-1和TAC-1B合金具有优良的热、冷加工性能、机械切削性能，能加工成饼、棒、管、板箔等各种型材，并具有优异的超塑成形、扩散连接以及熔化焊接性能。它们是具有工程意义的先进高温轻质结构材料，在航天航空等领域应用极具潜力。北京航空材料研究院曹春晓等人优选出两个无钒的Ti3Al合金即TD3(TiAl24Nb15Mo1.5)和TD4(TiAl24Nb13Mo1.5Si0.5)，与TD2合金相比，TD3和TD4具有更好的抗氧化性、断裂韧性、塑性和高温持久性能。目前，已用Ti3Al试制了气体涡轮的燃烧器旋流器、压缩机外壳、支撑环、燃烧器，涡轮导风板。国家近十年以来的863金属间化合物高温材料的研究在解决Ti3Al和TiAl脆性和工程实用化方面取得了重大进展，铸造TiAl用于航空发动机涡流器的部件研制已成功，正作使用考核。钢铁研究总院Ti-Al中心研制的具有独立知识产权的Ni3Al基MX246系列合金。比重7.9g/cm3、优良的中高温强度、良好的室高温塑性、优良的抗汽蚀和抗烧蚀性能和优异的高温抗氧化性能，指标见表1～2，高温性能优于传统高温合金。具有良好的高温组织稳定性和优良的铸造工艺性能，适于制造大型铸件，具有更高的性价比。MX246系列合金可在1000～1200℃下长期稳定工作，目前用飞机发动机高温承力部件，为壁厚1～1.2mm、轮廓面积为500×100mm的大型复杂薄壁铸件。直接接触1800K高温燃气冲刷，并承受高温火焰矢量加力，在1200℃温度下长期工作。

傅恒志院士提出特种合金及其金属间化合物航空航天发动机叶片液态无模电磁成形和超高梯度超细化定向凝固技术属世界首创，94年领导“超高梯度电磁自约束定向技术和超细单晶及定向涡轮叶片研究”项目，初步实现了无坩埚、无铸型的合金熔炼与定向凝固成形。利用超高梯度ZMLMC定向凝固技术并引入电磁自约束成形技术就完全有可能获得设定形状的超细柱晶的铸件（叶片），从而实现具有特定三维形状的涡轮叶片的定向凝固组织的超细化。这样，定向凝固技术超高梯度电磁自约束成形，将可能成为更新一代涡轮叶片的制备技术。以大推力、超高温发动机为研究背景，自主开发耐热温度在1000℃以上的钛铝基发动机叶片的制备技术。具有超高冷却能力的新型定向及单晶技术获得无（少）偏析、组织超细化、高精确取向的高温合金或以金属间化合物为基的复合材料满足跨世纪更新一代的高推重比、长寿命、工作温度大于1200℃的航空发动机对涡轮叶片和导向叶片的要求。研究成果可迅速工程化并直接用于高性能航空发动机涡轮叶片、导向叶片的研制和生产。

750℃损伤容馅型粉末盘是我国推比10发动机必需的涡轮盘关键材料。正开展第二代、第三代单晶合金的研制。北京航空材料研究院研制的第二代单晶高温合金DD6应用于先进的涡轮发动机叶片，国内综合性能最好的单晶合金。适合制作具有复杂内腔的燃气涡轮工作叶片和在高温、高应力、氧化及腐蚀条件下工作的高温零件。1050-400℃下完全抗氧化，850-1000℃／100h条件下腐蚀速度≤0．18／平方米。DD6的拉伸、持久、抗氧化和耐热腐蚀性能达到或部分超过国外第二代单晶合金具有低成本优势。北京科技大学高温材料及应用研究室正在根据高推重比研究计划和设计部门要求，填补国内先进涡轮盘材料空白，为高推重比航空发动机材料储备关键技术，进行“十五”攻关项目高推重比发动机用粉末高温合金双性能涡轮盘研究，750-850℃难变形高性能高温合金盘材的研制。863“高熔点结构材料快速凝固喷射成形制备技术”子课题，研究喷射成形高温结构材料的特殊微观结构及其与高温蠕变和疲劳性能的关系，为应用建立基础。

中国已能小批生产中小型钛合金叶片精锻件和定向空心叶片精铸件，并已研制成功单晶合金叶片精铸件，直径570mm的钛合金机匣铸件和投影面积小于1m2的模锻件。与国际先进水平的差距甚大，与我国研制和生产先进战斗机、先进民机及其高推比发动机和机载设备对热加工技术的需求相比，其差距也很大。需要研究双合金整体叶盘结构(单晶叶片和粉末盘)热等静压复合成形技术、超纯净高温合金涡轮盘喷射成形技术及其相关技术、铝基复合材料构件喷射成形技术，为新机研制作好技术储备。针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，研究某发动机粉末合金涡轮盘直接热等静压批生产工艺及其可靠性，开发喷射成形技术在某发动机涡轮盘上的工程应用。集中力量攻克高效冷却单晶叶片精铸技术和粉末高温合金涡轮盘超塑性锻造技术等先进战斗机和先进民机及其配套发动机急需的关键热加工技术，以保证新机研制的顺利进行。

美国综合高温涡轮燃气机计划（IHPTET）和先进热机材料计划（HITEP）提出，陶瓷基复合材料目标用于1650℃以上军用和民用发动机。目前先进陶瓷制备技术和基础研究的发展趋势可大致归结为陶瓷的单晶化和复相化，块体材料的膜层化、片式化和多层化。普遍认为C/C复合材料是推重比20～30发动机1930～2227℃热端件的优选材料，重量是高温合金的1/4，比强度高5倍。发展方向是突破抗氧化涂层材料与工艺技术、高效低成本制备工艺，应用是时间问题。

中国研制出可工作于1300摄氏度左右的陶瓷基复合材料，主要力学性能达到了国际先进水平。突破了陶瓷基复合材料薄壁异型结构件的近净尺寸制造等技术关键，制备出了航空发动机燃烧室浮璧和矢量喷口调节片隔热板等全尺寸典型试验件，并对部分制件进行了环境模拟考核试验。目前有针对性地开展高温使用的大型陶瓷部件和复杂形状部件的烧成制造技术、微细精密陶瓷部件成型加工技术、陶瓷部件内部缺陷的无损检测技术，大幅度提高我国结构陶瓷产品的技术水平。30% Cf/Si3N4的弯曲强度达454MPa，KIC达15.6 MPa·m1/2，断裂功达4770J/m2，显著优于国外Si3N4陶瓷。中国研制的高熔点金属间化合物SiCw(20%)/MoSi2,，弯曲强度和KIC分别达到346 MPa和4.01 MPa·m1/2。Mo5Si3被认为是有可能用于高温的候选材料，蠕变性能已超过1300℃。中国已研制成功Ti-55、Ti-633G、 Ti-53311S、7715C和HT-5-Y等5种高温钛合金。研制出Ti3Al棒材、板材，并锻出φ656mm×506mm×80mm环件。断裂韧性比Ti6Al4V高31%的新型高韧Ti-451合金，已用于飞机事故记录仪壳体、防弹装甲、火焰喷射器筒体等。中国引进了6t级Al-Li合金熔铸生产线，在863计划中开展了快速凝固AlFeVSi系、过共晶Al-Si系耐热铝合金以及纤维和颗粒增强铝基复合材料研究。另外，先进的镁合金的研究与开发自20世纪90年代开始，正在迅猛发展。科学院化学研究所研制生产的KH－304热固性聚酰亚胺树脂和北京材料工艺研究所研制并生产的KH－304／HT3复合材料，耐317℃的喷气发动机外涵道。中国在高分子材料的改性、新型特种材料的研制、成型加工技术及设备、设计及制品开发等方面仍有明显差距

硬铝2A11的抗拉强度:370MPa2A12的抗拉强度:390~420MPa

2A13的抗拉强度:315~345MPa铸铝:ZAlCu5Mn(ZL201):的抗拉强度:295~335MPa

铝合金具有比重小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。

铝合金的发展可追溯到1906年时效强化现象在柏林被Alfred Wilm偶然发现，硬铝Duralumin、随之研制成功并用于飞机结构件上。在此基础上随后开发出的Al-Cu-Mg系合金，如2014和2024，其抗拉强度为350~480MPa'，至今仍在使用。

扩展资料：

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。

机械设计系统地介绍了常规设计、机电一体化与控制技术和现代设计方法及其应用等内容。具有内容先进、信息量大、取材广、规格全，实用性强，数据可靠，使用方便等特点。

内容有：常用设计资料、机械零部件设计（连接、紧固与传动）、机械零部件设计（轴系、支承与其他）、流体传动与控制、机电一体化及控制技术、现代设计理论与方法等。

主要内容有：常用资料、常用数学公式和常用力学公式、机械工程材料、零部件设计常用基础标准、零件结构设计工艺性等。本书供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。

参考资料来源：百度百科—铝合金

参考资料来源：百度百科—机械设计手册

一方面，随着工程材料的发展尤其是先进金材料的发展，促进了设备使用寿命，生属产效率，以及产品性能的优化。

另一方面，随着工程材料的发展，各种材料具有更优异的机械加工的适应性，如超易切削钢，能使刀具寿命大幅度提高，零件成本下降。

铸造技术在近年来出现了液压塑性成型、精密锻造、镁及铝合金半固态成型、钛合金成型等新技术。在汽车工业出现了可控压力铸造、消失模铸造以及压力铸造等新一代汽车发动机薄壁铝合金缸体铸件的新方法。

在航空工业中，则出现了用定向凝固熔模铸早生产高温合金单晶体燃气轮叶片的方法。另外随着金属基复合材料、金属间化合物材料等新材料的研究开发，新的材料成型方法也不断涌现。比如材料电磁成型加工、金属基复合材料液态喷射成型技术、激光直接加工成型技术等。

扩展资料：

材料成型及控制工程专业以材料科学作为学科基础，以成型理论与技术作为特色发展方向。在“互联网+”背景下以培养大学生创新创业能力为目标。首先将专业知识深入融合的创新创业意识、创新创业知识、创新创业能力以及创新创业人格上去。

在创新思维培养训练上，主体对象就是新材料、新技术和新工艺。将新材料与生活衔接起来，例如电气石保健服装或设计一种新的机构实现某种特殊功能。传统材料成型专业学生的创新意识上要通过课内外结合培养，不但要有理论上的基础，更要能够创新于实践中、生活中。

通过理论学习和实践锻炼中培养创新意识，不拘泥于书本知识。创新知识方面要大量摄取新的成型技术和手段，如3D打印、喷射成形等教科书上提及不多的技术。

参考资料来源：人民网-太原理工大学与华翔共建材料成型技术与装备研究院