【特约专栏】中国科学院金属研究所王莉研究员:镍基单晶高温合金近服役环境性能研究进展

文摘   科学   2024-12-23 10:51   陕西  


镍基单晶高温合金近服役环境性能研究进展



刘静1,2, 王莉1, 于明涵1,2, 闵师领1,2李佳声1, 董加胜1, 楼琅洪1

1. 中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心,辽宁 沈阳 110016

2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院,安徽 合肥 230026

DOI:10.7502/j.issn.1674-3962.202409025


摘要:航空发动机与燃气轮机作为国之重器,对保障国防安全和能源安全具有重要意义。随着发动机效率的不断提升,涡轮进气口温度不断提高。先进叶片往往采用高代次单晶高温合金材料制备,具有薄壁、多孔复杂冷却结构,且表面涂覆先进涂层,因而先进单晶叶片结构越来越精细复杂,服役过程中叶片不同部位温度场、应力场分布变化更大,其损伤机制无法通过传统棒状试样的变形损伤机制完全体现。基于先进单晶叶片的结构特点及服役环境特点,综述了叶片结构(薄壁、气膜孔)、二次枝晶取向(二次取向)及先进涂层等单一因素及多因素耦合作用对单晶合金拉伸、蠕变及疲劳等典型性能的影响规律及损伤机理研究,并对镍基单晶高温合金近服役环境性能研究的发展方向进行展望。



高温合金叶片承温能力发展

The development of temperature capability of superalloy blades



[引用格式]刘静, 王莉, 于明涵,等. 镍基单晶高温合金近服役环境性能研究进展[J]. 中国材料进展, 2024, 43(10): 891-901. 

LIU J,WANG L,YU M H, et al. Research Progress on the Service Environmental Performance of Nickel-Based Single Crystal Superalloys[J]. Materials China, 2024, 43(10): 891-901. 

文阅读

【特约编辑】


 王 莉  研究员

王 莉女, 1977年生, 中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。2004年获中国科学院金属研究所与日本Toyohashi University of Tehnology 联合培养硕士学位, 2009年获中国科学院金属研究所与德国Erlangen-Nuremberg University联合培养博士学位。主要从事高温合金材料、组织与性能等研究。近年来, 主要针对航空发动机和燃气轮机中的“卡脖子” 问题, 结合先进航空发动机和燃气轮机叶片结构特点、服役环境特点以及单晶合金各向异性的本质特性, 开展近服役环境下先进单晶合金组织与性能研究。相关成果为两机叶片的结构设计、制备工艺优化、服役性能评价以及提高服役安全可靠性提供理论支撑。在Scripta Mater. , J. Mater. Sci. Technol. , Metall. Mater. Trans. A 等学术期刊发表论文70余篇, 获授权发明专利20余项。

中国材料进展杂志社
文章查询,网刊发布,在线服务。 爱材料,爱这里。
 最新文章