高溫合金粉末材料技術(shù)支持，中航邁特助力中歐地平線2020航空科技合作項目取得成功

2021年1月，南極熊獲悉，近日在國家工信部和歐盟創(chuàng)新司聯(lián)合資助的中歐地平線2020航空科技合作項目中，中國科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊承擔(dān)的航空發(fā)動機(jī)近凈成形熱等靜壓外機(jī)匣前段研究工作取得圓滿成功，中航邁特提供了Inconel 718（GH4169）高溫合金粉末材料關(guān)鍵技術(shù)支撐。

中航邁特與中科院金屬所科研團(tuán)隊聯(lián)合開展超高純凈高溫合金熔煉霧化制粉、粉末填充完整性及致密性、熱等靜壓成形等技術(shù)研究，突破了熱等靜壓成形和尺寸精確控制技術(shù)，解決了部件性能離散和熱處理變形等難題。

△Inconel 718合金熔煉霧化及粉末形貌

近凈成形熱等靜壓技術(shù)對粉末材料要求極為苛刻，粉末純凈度、非金屬夾雜物含量、氣體含量、空心粉等指標(biāo)均為十分重要的影響因素，科研團(tuán)隊深入研判認(rèn)為高溫合金粉末的純凈度指標(biāo)是項目成功的關(guān)鍵，首次提出采用無坩堝電極感應(yīng)氣霧化制粉技術(shù)研制Inconel 718（GH4169）合金粉末，通過嚴(yán)格工藝控制，制備出超高純凈度、優(yōu)良球形度（≥91%）的高溫合金粉末，衛(wèi)星粉和空心粉比例極低，粉末表面由胞晶和樹枝晶組成，呈現(xiàn)快速凝固特征，化學(xué)成分均勻，無偏析情況，制件綜合性能十分優(yōu)異。

△Inconel 718（GH4169）高溫合金室溫及650 ℃拉伸性能

國際研制團(tuán)隊中僅有中國科學(xué)院金屬研究所提供的部件全部達(dá)到了美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)復(fù)檢技術(shù)協(xié)議中對尺寸、冶金質(zhì)量和材料性能的要求。Inconel 718（GH4169）合金材料性能全面超越國內(nèi)，目前鑄造合金水平達(dá)到或接近鍛造合金水平。

△Inconel 718近凈成形熱等靜壓外機(jī)匣前段件

躬身入局  合作共贏
中航邁特與中科院金屬所多年來緊密合作，聯(lián)合開展了近10種高品質(zhì)合金粉末新材料的研發(fā)和工程化應(yīng)用研究，圓滿完成了多個重點科研項目和型號攻關(guān)任務(wù)。自2017年以來，歐美限制向我國出口先進(jìn)制粉裝備，我國高性能合金粉末材料研制遇到“卡脖子”難題。為順利完成部件研制任務(wù)，中航邁特聯(lián)合中科院金屬所團(tuán)隊設(shè)計開發(fā)了我國第一臺先進(jìn)大截面合金電極感應(yīng)氣霧化制粉設(shè)備MTEIGA-75，高品質(zhì)球形合金粉末材料制備關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)自主可控，大容量制粉裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化。

中航邁特面向3D打印，熱等靜壓HIP等高端制造技術(shù)領(lǐng)域，利用電極感應(yīng)氣霧化制粉設(shè)備先后研制出GH4169、GH3536、GH5188、GH3230、GH4099、GH738、K447A等高溫合金粉末產(chǎn)品及TC4、TC11、TA15、Ti48Al2Cr2Nb、Ti2AlNb、NiTi50等鈦合金粉末產(chǎn)品，并聯(lián)合有關(guān)單位全面開展了3D打印、HIP等驗證研究，零部件成形性能取得突破性進(jìn)展，圓滿完成了研制任務(wù)，助力航空航天事業(yè)發(fā)展。