钴基等类型。本位面有了海伦娜的正确引导和“和平基金”的持续投资加持,德国在高温合金方面起步比上个位面要早不少,也没有走太多的弯路,现在已经有多个牌号的铁基高温合金和镍基高温合金被研制出来。
虽然这些牌号的高温合金的最高工作温度均不超过1000摄氏度,如果以后世的标准来衡量并不算先进,但考虑到上个位面的二战中喷气式发动机的涡前温度都在800摄氏度以下,即使不再增加额外的冷却手段,也能够保证足够的设计余量。假如辅以内冷却气道等手段,涡前温度还有不小的提高余地,所以在制造材料这一层面,海伦娜已经没有多少需要担心的了,日后只需要保持高强度研发投入不断线就好。
除了制造材料之外,成型工艺也是涡轮叶片制造中非常重要的一个环节。高温合金按照成型工艺来分,主要有变形高温合金、铸造高温合金、粉末冶金高温合金三类。其中粉末冶金成型工艺在涡轮发动机上主要用于盘件而非叶片,而且上个位面中直到*********,这里暂且搁置,我们先说说用于叶片成型中的变形和铸造工艺。
变形高温合金是通过机械加工手段成型的,具体到涡轮叶片的加工上,则主要是锻造。这也是最早被用于涡轮叶片生产的一种加工手段,上个位面的二战中,不管德国还是英国,它们早期喷气式发动机的涡轮叶片都是通过精密锻造工艺成型的。
然而随着发动机涡轮的工作温度越来越高,涡轮叶片中必须加入越来越多的难熔金属,这就给传统的锻造工艺带来了很多麻烦,再加上铸造工艺能够更方便地在叶片内部加工出复杂的冷却空气流道,铸造工艺的优势开始愈发凸显出来。
在上个位面中,英国人曾在这一变革面前吃过不小的苦头,由于早期的铸造工艺比较容易出现偏析、缩孔、夹杂、疏松等工艺缺陷,严重影响了涡轮叶片的良品率。因此英国人一直对铸造成型的涡轮叶片抱有强烈的怀疑态度,直到*********艺不放,结果导致罗罗公司在铸造高温合金这一块一度落后于美苏两国。
上个位面中,铸造高温合金在取代变形高温合金成为涡轮叶片的主流之后,大约经过了三个发展阶段。第一个阶段是*********,以采用普通精密铸造工艺的多晶高温合金为代表;第二个阶段是60到80年代,以采用定向凝固技术的定向高温合金为代表;第三个阶段则是*********制备工艺的单晶高温合金。
多晶高温合金、定向高温合金和单晶高温合金的主要区别,在于其内部晶界分布的不同。我们知道,金属是一种晶体,然而当金属冷却结晶时,其内部并不一定只
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