南京理工研發(fā)出新型鈦鋁合金有望用于航空發(fā)動機(jī)
南京理工大學(xué)陳光教授團(tuán)隊在國家973計劃等資助下,經(jīng)長期研究,在新型航空航天材料鈦鋁合金方面取得跨越性突破。6月20日,相關(guān)成果在線發(fā)表于《自然材料》上。其室溫拉伸塑性、屈服強(qiáng)度、高溫抗蠕變性能、承溫能力等關(guān)鍵性能指標(biāo)處于國際領(lǐng)先,超過美國同類材料1—2個數(shù)量級。 2007年,波音787飛機(jī)試飛成功。這種新型飛機(jī)可節(jié)油20%,氮化物(NOx)排放量減少80%,噪音顯著降低,從而引發(fā)全球關(guān)注。 這種飛機(jī)發(fā)動機(jī)由美國通用電氣(GE)公司研制,采用Ti-48Al-2Cr-2Nb(以下簡稱4822)合金替代鎳基高溫合金,制造出最后兩級低壓渦輪葉片。 這是鈦鋁合金首次應(yīng)用在航空發(fā)動機(jī)上。 GE公司采用的4822合金也稱不上完美,它的室溫拉伸塑性不到2%,雖然足以傲視其他金屬間化合物,但它跟鎳基合金比起來還是顯得太脆了。因此,GE公司把它用在了環(huán)境溫度、危險系數(shù)最低的末端兩級葉片上,這樣即使發(fā)生折斷也不會導(dǎo)致整架飛機(jī)失控。 美國人這么做是看重鈦鋁合金的密度僅為鎳基合金的一半。在以克為減重單位的飛機(jī)發(fā)動機(jī)上,GE公司使單臺發(fā)動機(jī)減重約200磅,成為當(dāng)時航空與材料領(lǐng)域轟動性的進(jìn)展。 因此,鈦鋁合金成為目前公認(rèn)的替代鎳基高溫合金的最佳新型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。 |