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中国の超合金産業における関連する政策と超合金の分類

時間:2021-08-09 ヒット: 27

超合金 鉄、ニッケル、コバルトをベースにした金属材料の一種で、600℃を超える高温と一定の応力で長時間使用できます。 超合金は、高い高温強度、優れた耐酸化性と耐食性、優れた疲労性能、破壊靭性、およびその他の包括的な特性を備えています。 超合金の最大の特徴は、絶対融点が非常に高いことではなく、高温でも優れた特性を持っていることです。

2012年に発表された「新素材産業の第XNUMX次XNUMXカ年開発計画」では、超合金を含む高級金属構造材料が新素材産業のXNUMXつの主要開発分野のXNUMXつとして挙げられました。

18-1

超合金産業に関連する方針
時間
ファイル名
コンテンツ
2012.1
「新素材産業のための第XNUMX次XNUMXカ年開発計画」
主要機器の主要な支持金属構造材料は、ガスタービン用の超合金ブレードと航空宇宙用の超合金に言及しています。
2015.5
「中国製造2025」
XNUMXの主要分野のうち、航空宇宙、電力、その他の分野には高温合金が含まれます
2016.10
「産業技術革新能力開発計画(2016-2020)」
超合金などの主要な戦略的材料の開発をスピードアップ
2016.12
「国家戦略的新興産業の発展のための第13次XNUMXカ年計画」
アディティブマニュファクチャリング業界チェーンを構築し、高温合金などのアディティブマニュファクチャリング用の特殊材料を突破します
2016.12
「新素材産業開発ガイド」
新材料保証レベル改善プロジェクトでは、航空宇宙機器材料と電力機器材料が超合金ブレード技術の研究開発に言及し、主要な新材料パイロットプロジェクトの添加剤製造材料が超合金金属粉末の飛躍的進歩とキーの開発に言及しました超合金などの新しい材料用途。 高温合金、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、その他の金属および合金粉末の基準を示し、策定します
2017.4
「第13次XNUMXカ年計画における材料分野の科学技術革新のための特別計画」 
私の国の主要なプロジェクトと国防建設の重要なニーズを満たすために超合金を精力的に開発する
2017.11
「製造業のコアコンピタンスを強化するための2018カ年行動計画(2020-XNUMX)」
先進の金属および非金属の主要材料の工業化を加速し、エンジン用の超合金材料の開発に注力する
2017.12
「積層造形産業開発行動計画(2017-2020)」
中空粉末率が低く、粒子形状が規則的で、粒子サイズが均一で、不純物元素含有量が少ない高品質のチタン合金、超合金、アルミニウム合金、およびその他の金属粉末を開発します。
2018.3
「新素材標準パイロット行動計画
(2018-2020)」
新素材開発のパイロット基準は高温合金に焦点を当て、高温合金の国内供給を実現
2018.5
「2018年の産業変革とアップグレード基金の作業ガイド」
主要な基本材料は、航空宇宙標準部品用の超合金材料のサポートに重点を置いています
2019.11
「産業構造調整ガイダンスカタログ(2019年版)」
鉄鋼は高温合金をサポートし、機械はガスタービンの高温コンポーネント(300MWを超える大型ガスタービン用のローターボディ鍛造品、大規模な高温合金ホイール、シリンダーブロック、ブレードなど)をサポートし、制御しますシステム

データソース:公開情報の編集

高温環境では、材料は劣化を加速し、組織は、温度と応力の作用下で不安定性、変形、亀裂成長、使用中の材料表面の酸化と腐食、および高温耐性と高温合金の耐性腐食やその他の特性は、主にその化学組成と組織構造に依存します。

マトリックス要素によると、超合金は鉄ベースの超合金(14.3%を占める)、ニッケルベースの超合金(80%を占める)、コバルトベースの超合金(5.7%を占める)に分けることができます。


超合金の分類
分類基準
type
材料特性
基本要素
鉄ベースの超合金
耐熱合金鋼としても知られている耐熱合金鋼は、その正規化要件に応じて、マルテンサイト、オーステナイト、パーライト、およびフェライト系耐熱鋼に分類できます。 作動温度が低く(600〜850℃)、タービンディスク、ケーシング、シャフトなど、エンジンの作動温度が低い部品に一般的に使用されています。
ニッケル基超合金
最高作動温度(約1000°C)は、エアロジェットエンジンの最も高温の部品や、タービン作業ブレード、ガイドブレード、タービンなどのさまざまな産業用ガスタービンの製造に広く使用されています。
コバルトベースの超合金
使用温度は約950℃で、鋳造性、溶接性に優れています。 主にガイドベーン材として使用されます。 コバルト資源が少ないため、合金は高価です。
準備プロセス
変形した超合金
最初に高温合金マスター合金を準備し、次にそれを鍛造、圧延、押し出しなどの冷間および熱間変形法によって材料に加工するために最も多くの量が必要です。 合金化の程度と高温強度は低いです。
超合金の鋳造
使用温度と強度が高いほど、合金化の度合いが高くなります。 このような状況下では、従来の熱間成形はより困難であり、一部の部品は構造が複雑であり、部品を製造するには精密な鋳造プロセスが必要です。
粉末冶金超合金
液体金属噴霧または高エネルギーボールミル粉末を使用すると、結晶粒が細かくなり、組成と構造が均一になり、熱間加工性が大幅に向上します。 変形しにくい鋳造超合金は、粉末法により熱可塑性を向上させることにより、変形超合金に変形させることができます。
金属間化合物超合金
Ti-Al金属間化合物は、密度が低く、比強度が高く、比剛性が高く、高温性能に優れています。 これは、航空宇宙飛行チェスに最も理想的な新しい高温構造材料です。
強化方法
固溶体強化超合金
優れた耐酸化性、優れた可塑性と成形性、および特定の高温強度を備えています。 主に、燃焼室や火炎管など、周囲温度は高いが応力が低い部品に使用されます。
時効強化超合金
高温強度、クリープ強度が高く、全体的な性能も良好です。 主にタービンブレードやタービンディスクなど、高負荷、高周囲温度、中温の部品に使用されます。
酸化物分散強化超合金
熱安定性が高く、1000℃以上の高強度を維持できる合金中に酸化物粒子が分散しています。
粒界強化超合金
ホウ素、セリウム、ジルコニウム、マグネシウムなどの微量元素を合金に添加すると、粒界の状態が改善され、合金の耐クリープ性が向上します。

データソース:公開情報の編集