2014年的单晶高温合金发展现状论文，能科普

来源：百度文库编辑：超级军网时间：2024/04/25 07:16:01

读后感：

1、咱们的路还长。按文章划代，咱们还在二代，F100，F110是三代。F119，F135是四代。

2、日本TMS系列起码纸面数据突飞猛进，背后有英国的影子。重点不是谁帮了它，而是他能力到底如何。据说Trent应用了他的高温合金，如果真是这样已经得到应用，那材料上日本对我国拉开了代差。日本参与的公司以日英合资的NIMS为主体，东芝、川崎（Kawasaki）、石川岛播磨重工（IHI）参与

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1、咱们的路还长。按文章划代，咱们还在二代，F100，F110是三代。F119，F135是四代。

2、日本TMS系列起码纸面数据突飞猛进，背后有英国的影子。重点不是谁帮了它，而是他能力到底如何。据说Trent应用了他的高温合金，如果真是这样已经得到应用，那材料上日本对我国拉开了代差。日本参与的公司以日英合资的NIMS为主体，东芝、川崎（Kawasaki）、石川岛播磨重工（IHI）参与

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国外航空发动机单晶高温合金发展应用观察

2016-04-21 09:45:50

http://www.cannews.com.cn/epaper/zghkb/2016/04/21/A08/story/917359.shtml

单晶高温合金叶片是航空发动机热端最为关键的部件之一，被誉为 “皇冠上的明珠”，服役环境极为苛刻，在高温、腐蚀环境下承受大载荷，而且需要上千小时的寿命。

单晶高温合金从研制到成熟可用需经历较长的时间。在欧美发达国家，即使在科学、工业技术上具有雄厚的基础，一种单晶高温合金从研制到成熟可用也需要经历15年以上的研制周期。比如，美国GE公司目前大量应用的第二代单晶高温合金René N5，在20世纪80年代初开始合金研制，到90年代中后期合金才得到应用；美国PW公司大量应用的第二代单晶高温合金PWA1484，在20世纪80年代初期开始研制，90年代中后期才应用在F110等先进航空发动机上。

单晶高温合金叶片研制难度和周期与其结构复杂性有关，普通复杂程度的单晶叶片研制周期较短，但在航空发动机上应用也需经历较长的时间。从单晶实心叶片到单晶空心叶片、到高效气冷复杂空心叶片等，技术难度跨度很大，相应的研制周期跨度也较大。一般一种普通复杂程度的单晶空心叶片从图纸确认、模具设计到试制、再到小批投产，需要1～2年时间。但单晶叶片由于其复杂的服役环境，需要进行大量的验证试验，一般一种普通结构的单晶空心叶片从研制出来以后到航空发动机上应用需5～10年的时间，有的随发动机研制进度，甚至需要15年或更长的时间。

目前单晶合金材料已发展到第四代，承温能力提升到1140℃，已近金属材料使用温度极限。

未来要进一步满足先进航空发动机的需求，叶片的研制材料要进一步拓展，陶瓷基复合材料有望取代单晶高温合金满足热端部件在更高温度环境下的使用。

单晶高温合金仅用于制造单晶叶片，一台先进航空发动机约需要100～200片单晶叶片，单晶合金叶片总重不超过50公斤。因此，即使面对市场广阔的民机市场，全世界单晶叶片的市场需求是相当有限的。据初步统计，全世界先进航空发动机每年对单晶高温合金的需求仅约200～400吨。

在欧美发达国家，即使在科学、工业技术上具有雄厚的基础，一种单晶高温合金从研制到成熟可用也需要经历15年以上的研制周期。

比如，美国GE公司目前大量应用的第二代单晶高温合金René N5，在20世纪80年代初开始合金研制，到90年代中后期合金才得到应用；

美国PW公司大量应用的第二代单晶高温合金PWA1484，在20世纪80年代初期开始研制，90年代中后期才应用在F110等先进航空发动机上。

目前单晶合金材料已发展到第四代，承温能力提升到1140℃，已近金属材料使用温度极限。

====单晶合金的承温极限在1200左右，将近20年前就已经接近了，近年不过是在勉力挖潜而已。

每一代单晶之间，差距不过几十K而已，相比之下，各国之间的冷却能力，差距却非常巨大。热障涂层的差距也非常巨大。

未来要进一步满足先进航空发动机的需求，叶片的研制材料要进一步拓展，陶瓷基复合材料有望取代单晶高温合金满足热端部件在更高温度环境下的使用。

楼主自己发的图，自己不看吗？
第一个图是发动机分代图。
第二个图才是单晶叶片分带图。第二图中明确写着，f119属于第二代单晶。
第三个图写着第二代单晶dd6是使用最广泛的。
即，我国已经大量使用f119级别的单晶叶片。

第二个图才是单晶叶片分带图。第二图中明确写着，f119属于第二代单晶。
第三个图写着第二代单晶dd6是使用最广泛的。
即，我国已经大量使用f119级别的单晶叶片。

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我国的冷却能力，涂层，都和美鬼差不多。

楼主自己发的图，自己不看吗？
第一个图是发动机分代图。
第二个图才是单晶叶片分带图。第二图中明确写着 ...
光看图来着

亲爱的楼主，由于假期，俺有空，所以俺再赏你无情的一砖：

小日本的所谓X代单晶，由于含铼过高而价格昂贵，基本没有钱途。而在技术上，脆性很大，要通过漫长的应用考核基本没戏。

小日本真正投入市场的小发，用的是GE的核心机，GE的2代单晶。虽然是二代，那是真正经过考验的单晶！

F119用的是三代单晶，WS15也用三代单晶而已，四代单晶好像还没发动机用吧，日本的高温合金一直很厉害，但是是走高铼路线，一直无法规模应用的实验室产品，成本太高了

５　国内单晶合金研究进展
在国外单晶高温合金的研究和应用蓬勃发展的近４０年间，我国也成功研制了一系列单晶高温合金，并获得实际应用。北京航空材料研究院研制的单晶，由国内第一代单晶ＤＤ３发展到第二代单晶ＤＤ６、第三代单晶ＤＤ９，并开始探索第四代单晶。

其中ＤＤ６是在航空发动机涡轮叶片中使用最广泛的单晶。

中国科学院金属所研制了我国第一种抗腐蚀单晶高温合金ＤＤ８（第一代单晶），用作舰艇发动机涡轮叶片材料，同时正在研制无Ｒｅ的第二代单晶。

北京航空材料研究院和中国科学院金属所正在研制的第二代单晶高温合金ＤＤ５叶片即将在先进航空发动机上试车［２４］。

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中国科学院金属所研制了我国第一种抗腐蚀单晶高温合金ＤＤ８（第一代单晶），用作舰艇发动机涡轮叶片材料，同时正在研制无Ｒｅ的第二代单晶。

====作为工业强国以及军事强国，我们要诚实，不要诈骗。象小日本那些坑爹无极限的高RE烂货，是连它自己的商品型号上都不敢用的。

哈，我只是转述论文，毕竟不是本专业。为了不误导别人，添加了文章标题和附件，可以方便大家自己下也可以从这里下。

sniperkiller 发表于 2016-4-29 23:26
楼主自己发的图，自己不看吗？
第一个图是发动机分代图。
第二个图才是单晶叶片分带图。第二图中明确写着 ...
不是的，f119是属于第三代单晶，那图划分得不是很好

lyrics 发表于 2016-4-29 23:49
哈，我只是转述论文，毕竟不是本专业。为了不误导别人，添加了文章标题和附件，可以方便大家自己下也可以从 ...
你已经严重做出了严重误导的行为，为何还不敢于承认？

据说Trent应用了他的高温合金，如果真是这样已经得到应用，那材料上日本对我国拉开了代差。

什么叫做造谣，这就是典型！

我们的二代单晶记得到09年后才用上大规模用上WS10H，三代单晶还在WS15上试用，因为走的是低铼路线一直挺磨人的

好吧，我作出了严重的误导行为~

呵呵，呵呵，呵呵

lyrics 发表于 2016-4-29 23:33
光看图来着
中国研制的单晶高温合金型号多去了，没列出来罢了。。。

dddd_dh_2000 发表于 2016-4-29 23:46
５　国内单晶合金研究进展
在国外单晶高温合金的研究和应用蓬勃发展的近４０年间，我国也成功研制了一系列 ...

二代无铼单晶高温合金已经有了DD98，还有三代低铼单晶高温合金DD90，三代无铼的单晶高温合金有DD32M。

dddd_dh_2000 发表于 2016-4-29 23:46
５　国内单晶合金研究进展
在国外单晶高温合金的研究和应用蓬勃发展的近４０年间，我国也成功研制了一系列 ...

二代无铼单晶高温合金已经有了DD98，还有三代低铼单晶高温合金DD90，三代无铼的单晶高温合金有DD32M。

比较好奇GE比较新GE90和GEnx在宣传时都不提单晶高温材料的事儿，不知道GE对这类材料是怎么看得。

好像近几年这部分产出挺多的~

baizheng 发表于 2016-4-30 10:38
比较好奇GE比较新GE90和GEnx在宣传时都不提单晶高温材料的事儿，不知道GE对这类材料是怎么看得。
民用机型的材料等，必须以成本优先，以稳定优先，否则没有钱途。

单晶，二代和三代、四代之间的实际承温能力差距很小，而换新一代不成熟的单晶，则意味着项目会有漫长而昂贵的长期试验，这在残酷的民品成本考核面前是必须要放弃的。

另一方面，民机更关注低排放，低油耗，这些和单晶关系不大。相反，要获得很低的排放，燃烧室不宜采用过高的涡温。

baizheng 发表于 2016-4-30 10:38
比较好奇GE比较新GE90和GEnx在宣传时都不提单晶高温材料的事儿，不知道GE对这类材料是怎么看得。

美国单位合金最主要是三家公司的：
GE公司的单晶高温合金是Rene系列的，比如二代的Rene N5,，应用于GE90发动机上，而GEnx用的应该是二代低铼的Rene N515；
PW公司的单晶高温合金是PWA系列，比如二代的PWA1484；
C-M公司的单晶高温合金是CMSX系列。

另一大发动机公司罗罗也有自己的单晶高温合金SRR系列，但后来好像基本不怎发展了，转而和美国C-M公司合作生产CMSX系列，罗罗公司的新发动机基本都是用C-M公司的产品。

PW公司的PWA系列有二代单晶高温合金，却没三代产品，所以PW的F119发动机，用的也是C-M公司的三代单晶高温合金CMSX-10。倒是GE有三代产品，Rene N6，但应该不会用在PW公司发动机上。

到了第四代单晶高温合金，美国成了多家公司联合研制，叫EPM-102。此合金在GE公司叫MX4，在PW公司叫PWA1497。

baizheng 发表于 2016-4-30 10:38
比较好奇GE比较新GE90和GEnx在宣传时都不提单晶高温材料的事儿，不知道GE对这类材料是怎么看得。

另一大发动机公司罗罗也有自己的单晶高温合金SRR系列，但后来好像基本不怎发展了，转而和美国C-M公司合作生产CMSX系列，罗罗公司的新发动机基本都是用C-M公司的产品。

==采用它人的成熟材料，可以规避漫长的试验，可以大幅节约成本开支。罗罗效益不好，这也是不得已而为之。

重型战机发表于 2016-4-29 23:59
我们的二代单晶记得到09年后才用上大规模用上WS10H，三代单晶还在WS15上试用，因为走的是低铼路线一直挺磨 ...
不完全都是低铼的。

中国的三代单晶高温合金有DD9、DD10，DD32以及DD33，还有“低铼”的DD90以及“无铼”的DD32M；
四代单晶高温合金目前公开的也就是DD22。

zxphony 发表于 2016-4-30 13:00
美国单位合金最主要是三家公司的：
GE公司的单晶高温合金是Rene系列的，比如二代的Rene N5,，应用于GE ...
d大我想问一下，我记得你曾经找到的八股里面有提到我国对于陶瓷基符合材料已经在我国的航空发动机上有所应用，是有这么回事吧

aztecdevil 发表于 2016-4-30 13:23
d大我想问一下，我记得你曾经找到的八股里面有提到我国对于陶瓷基符合材料已经在我国的航空发动机上有所 ...
我可不是D大

呵呵，呵呵，呵呵
楼主本来是想喷一喷结果…………

dddd_dh_2000 发表于 2016-4-29 23:35
亲爱的楼主，由于假期，俺有空，所以俺再赏你无情的一砖：

小日本的所谓X代单晶，由于含铼过高而价格昂 ...
全世界的铼产量非常非常有限，成本当然高

zxphony 发表于 2016-4-30 13:00
美国单位合金最主要是三家公司的：
GE公司的单晶高温合金是Rene系列的，比如二代的Rene N5,，应用于GE ...
受教了。
再请教一下您对成都航宇超合金技术有限公司航空发动机含铼高温合金叶片项目是怎么看的？
http://news.ifeng.com/a/20160425/48570843_0.shtml
说是第五代，在国际上大概处于什么水平。

zxphony 发表于 2016-4-30 13:26
我可不是D大
不好意思点错了

单晶不管是几代，理论承温上限不过才1200左右。每一代之间的差距只有几十K。

lyrics 发表于 2016-4-29 23:49
哈，我只是转述论文，毕竟不是本专业。为了不误导别人，添加了文章标题和附件，可以方便大家自己下也可以从 ...

既然仅仅是为了大家方便,那请你把"咱们路还长"这个结论性质的文字去掉先.

baizheng 发表于 2016-4-30 13:59
受教了。
再请教一下您对成都航宇超合金技术有限公司航空发动机含铼高温合金叶片项目是怎么看的？
http ...

商业公司的东西不好评价，很可能会有广告宣传的成分。

至于是不是五代单晶也并不重要，像这样的单晶高温合金不是研制出来就行了，更重要的是应用。如果确有五代单晶的需要，各个高温合金的研究院所也都会去研制这样的材料，并不是非得等一个商业公司才能研制的。

以前有些人大肆吹嘘日本所谓“独有”四代、五代单晶高温合金，而实际上各个航空强国基本都有四代单晶高温合金，像美国的EPM-102、法国的MC-NG、英国的RR3010以及中国的DD22等等，俄罗斯应该也有。而之所以其他国家没有大肆宣传四代单晶，被某些人说成是“没有”，是因为四代单晶还并没有在实际型号上广泛应用，没什么好宣传的。

甚至还有传说欧美发动机公司都得购买日本的单晶高温合金材料，而事实上这些公司都有自己研制的单晶高温合金，真有需要外购的话，也会从像C-M这样的美国公司购买和合作，并不需要去找日本公司才能买到。

baizheng 发表于 2016-4-30 13:59
受教了。
再请教一下您对成都航宇超合金技术有限公司航空发动机含铼高温合金叶片项目是怎么看的？
http ...

zxphony 发表于 2016-4-30 21:16
商业公司的东西不好评价，很可能会有广告宣传的成分。

至于是不是五代单晶也并不重要，像这样的单晶 ...
多谢您的详细答复。

简单来说，小日本根本没有真正能用的单晶产品以及技术。

所谓的高RE单晶，经济上过于昂贵根本无法进入市场，技术上很脆难以通过应用考核。小日本的所谓商品级小发，只敢用GE的二代单晶。

dddd_dh_2000 发表于 2016-4-30 21:44
简单来说，小日本根本没有真正能用的单晶产品以及技术。

所谓的高RE单晶，经济上过于昂贵根本无法进入 ...

2014年的单晶高温合金发展现状论文，能科普镍基单晶合金的应用和发展现状!! 难道太行发动机的涡轮叶片还没有用上国产的高温单晶合金发动机涡轮用的高温单晶合金我国和发达国家要差多少鬼子的高温合金如果陶瓷叶片和陶瓷基材料成熟了，高温合金和单晶叶片是 ... 成都航宇宣布攻克高温合金真空冶炼和单晶空心叶片铸造难 ... 粉末合金和单晶合金在我国航空发动机上的应用情况关于中国第四代核反应堆（即高温气冷堆）的发展现状。。 2011年12月一种新型四代单晶高温合金的元素分布和组织 ... 第三代高温单晶DD9 先进高温合金——制造先进发动机的基石