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重要航空材料加工温度有望直降250℃!宝钛联合西工大攻克TiAl低温成形难题

2025-08-20 22:00:46
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  半岛体育官方网站-百家乐棋牌返水最高平台 2025最新TiAl合金凭借低密度、优异高温强度及阻燃性,成为航空发动机镍基高温合金的理想替代材料,可显著减重并降低污染排放,已在GE发动机涡轮叶片等关键部件应用。然而,其高度有序晶体结构导致本征脆性和原子扩散速率低下(较无序相低两个数量级),严重抑制热变形过程中的动态再结晶(DRX),造成热加工窗口异常狭窄。传统β稳定化元素(W、Mo等)合金化虽能通过形成高温β相提升塑性,却引发室温βo相脆化及服役中βo→γ+ῳ相变导致的显微组织失稳,进而劣化抗蠕变性能。因此,规避β合金化缺陷并利用晶界工程突破热成形瓶颈,对拓展TiAl合金应用至关重要。

  近日,宝钛股份与西工大团队提出通过胞状反应构建新型三相双态(T-B)结构,成功突破TiAl合金热成形极限。相较于传统组织,T-B结构将DRX温度降低至少250℃,首次实现800℃下60%工程应变的无裂纹压缩变形(钛铝金属间化合物领域创纪录),并制备出0.8μm超细晶粒。机制研究表明:T-B结构中的类珠光体组织(PM)通过高位错密度提供强应变硬化能力,在低温条件下为DRX形核提供充足驱动力,促进超细晶形成;同时DRX有效消除应力集中,避免材料开裂。基于此,团队开发出免β合金化的TiAl合金低温热成形新工艺(800–1000℃),不仅规避传统β元素添加导致的脆化与蠕变风险,更显著降低高温氧化危害,为航空发动机核心部件制造开辟新路径。

  作为中国钛工业龙头与国家高新技术企业,宝钛股份代表中国钛材领域的最高水平,肩负国家高端材料自主化与战略安全保障的核心使命。依托全球领先的电子束冷床炉(EBCHM)熔炼技术、全产业链布局及严苛的航空航天质量管理体系(AS9100D/NADCAP),公司深度服务国家重大工程:

  航空强国支柱——国产大飞机C919/ARJ21,各大军机钛合金材料金牌供应商,突破高强韧钛合金(Ti-55531、TC4-DT)纯净熔炼技术,打破西方垄断;

  国防装备核心——为新型战机、火箭发动机、潜艇耐压壳体等提供不可替代的高性能钛材,显著提升装备隐身性、可靠性与机动能力;

  深海工程先锋——研制“奋斗者”号万米载人舱用Ti62A钛合金(世界最大尺寸/最高强度),攻克超厚板成型与电子束焊接技术,奠定中国深海探测全球领先地位;

  国际高端突破——成为波音、空客、罗罗等国际巨头核心供应商,高端钛材出口量稳居国内第一,推动中国制造跻身全球产业链顶端。

  前瞻布局:领跑氢能双极板用耐蚀钛合金、生物医用低模量钛合金、Ti2AlNb薄板等战略新兴材料,持续突破增材制造与短流程低成本制备技术,筑牢国家新材料创新高地。

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