镍基单晶高温合金的研发进展

Recent Progress in Research and Development of Nickel-Based Single Crystal Superalloys

张健 ¹王莉 ¹谢光 ¹王栋 ¹申健 ¹卢玉章 ¹黄亚奇 ¹李亚微²

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作者信息

1. 中国科学院金属研究所沈阳 110016
2. 中国科学院金属研究所沈阳 110016;中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳 110016
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摘要

单晶高温合金是先进航空发动机、燃气轮机的核心热端材料,单晶叶片要求高、制造工艺复杂、容错空间小,在高温、复杂应力、氧化和热腐蚀等苛刻环境下工作.本文概述了近几年镍基单晶高温合金在合金研制、组织性能演化和表征、近服役环境下力学行为评价以及叶片制造工艺等方面的研发进展,并简单介绍了难熔高熵合金等"下一代"新型高温结构材料的研发情况.

Abstract

Single crystal Ni-based superalloys are key materials used in the hot section of aeroen-gines and industrial gas turbines.In service,single crystal blades face harsh environments,including high temperatures,complex stresses,oxidation and hot corrosion.Therefore,they must meet strict techni-cal specifications,such as impurity,defects and dimensional control.Single crystal components should be manufactured using complex technologies within a highly narrow processing window.The present pa-per reviews recent progress in the research and development of alloy design,microstructure and property evolution and characterization,evaluation in near-service conditions,and single crystal manufacture.Fur-ther,the development of"next generation"high-temperature structural materials,such as refractory high-entropy alloys,is briefly discussed.

关键词

单晶高温合金/合金设计/力学性能/定向凝固

Key words

single crystal superalloy/alloy design/mechanical property/directional solidification

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基金项目

国家重点研发计划项目(2021YFB3702900)

国家重点研发计划项目(2021YFA1600603)

国家重点研发计划项目(2022YFB3705000)

国家自然科学基金(5227-1042)

国家自然科学基金(52071219)

国家自然科学基金(52201151)

国家自然科学基金(U2141206)

国家自然科学基金(U2241283)

国家科技重大专项项目(P2022-C-IV-001-001)

国家科技重大专项项目(P2021-AB-IV-001-002)

国家科技重大专项项目(J2019-IV-0006-0074)

国家科技重大专项项目(J2019-VI-0010-0124)

中国科学院依托中国散裂中子源的定向性建制化科研平台项目()

中国科学院国际伙伴计划项目(172GJHZ2022095FN)

哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室项目(JCK-YS2022603C008)

出版年

2023

金属学报

中国金属学会

金属学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：0.925

ISSN：0412-1961

被引量3

参考文献量12

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