美国开发出GRCop-84粉末冶金新材料

发布时间：2005/7/13 23:37:06

   
    美国国家航空、航天局格伦研究中心近期开发出一种可被应用于火箭引擎中的粉末冶金新材料GRCop一84，这种粉末冶金新材料的化学成分(质量分数)是：8％的铬、4％的铌和余量的铜，GRCop一84材料具有优异的导电、热膨胀、强度、抗蠕变、延展性和低频疲劳等性能，其综合性能明显优于现在使用的NARIoy—Z合金(NARIoy－Z合金的化学成分(质量分数)是：3％的银、0.5％锆和余量的铜)，使用GRCop一84材料可望显著提高火箭引擎的性能。
    为了使GRCop-84材料被安全地应用于火箭引擎的制造中，必须对其进行多种性能的测试，测试工作主要集中于5个主要方面：导热性、热膨胀、抗拉强度、蠕变和低频疲劳性能。对数据的处理是采用统计分析的方法将试验数据倒推到更大的温度范围，并将测试数据用简单的数学公式表示出来，以便于采用可进行计算机处理的有限元分析方法和建立计算机分析模型。
    测试结果表明：GRCop一84材料的热膨胀至少比NARIoy—z合金低7％，热膨胀低使得GRCop一84材料内部的热应力小，可延长引擎的使用寿命。GRCop一84材料的导热性约为纯铜的70％一83％而略差于NARloy-Z合金，但远优予多数同样强度的材料。在试验温度范围内，GRCop一84材料的屈服强度约为NARIoy—z合金的2倍。在经过模拟铜焊处理后，GRCop-84材料的剩余强度高于NARIoy—z含金，在经过更高的温度处理(例如热等静压处理)后，GRCop一84材料的一些性能有所下降，但仍明显优于NARloy－z合金。GRCop-84材料的杨氏模量低于纯铜，因此材料内部的热应力较小，有利于延妊材料的使用寿命。GRCop-84材料的蠕变和低频疲劳性能也远优于NARIoy—z合金。