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粉末高温合金涡轮盘和压气机盘已在现代飞机发动机得到应用

发布时间：2017/3/30 0:07:38

    飞机和发动机上的刹车片、离合器摩擦片、松孔过滤器、多孔发汗材料、含油轴承、磁铁芯、电触点、高比重合金、硬质合金和超硬耐磨零件等因含有大量非金属成分或含有连通孔隙，都不能用普通铸、锻工艺制造，只能以粉末为原料经冷压、烧结等粉末冶金工艺来制造。航空航天工业中使用的粉末冶金材料比较重要的有刹车片材料、松孔材料和高强度粉末合金三类。

    刹车片材料

    刹车片是飞机机轮刹车装置的核心。现代飞机着陆速度达200公里/时以上，刹车载荷很大，刹车片表面瞬时温度可达800～1000℃，而且不允许发生粘结，以免刹车失效引起轮胎爆裂。以铁粉或铜粉为主要成分再添加摩擦和防止粘结的非金属粉末制成的粉末冶金刹车片可以满足这种要求。绝大多数军用飞机和民用机都采用粉末冶金刹车片。因为每次刹车都会发生磨损，100～500次后就需要更换刹车片，所以它是飞机上用量*大的粉末冶金材料制件。

    松孔材料

    即多孔渗透性粉末冶金材料。涡轮发动机润滑系统和飞行器液压操纵系统中使用的青铜或不锈钢过滤器，是防止微粒堵塞和卡滞的重要部件。金属纤维松孔材料的强度和塑性较好，可用于高温部位，如涡轮喷气发动机叶尖密封环用的高温合金毡带和火箭发动机喷注器面板、燃烧室内壁和喉部用的发汗冷却松孔材料。

    高强度粉末合金

    经粉末热成形的完全致密的高温合金、铝合金和钛合金。

    一些现代飞机的发动机已使用了锻造的粉末高温合金涡轮盘和压气机盘。为节约原材料并省去锻造工序，还可以直接进行热等静压精密成形。用机械合金化方法制造的弥散强化高温合金和快速凝固粉末高温合金在1000～1050℃以上强度可以超过定向凝固合金，是制造导向叶片和涡轮叶片的好材料。粉末铝合金主要用作飞行器和发动机结构材料。机械合金化铝合金和快速凝固粉末铝合金的强度可达700兆帕（约70公斤力/毫米）。比强度达到钛合金和超高强度钢的水平，使用温度可达250～300℃，扩大了现有铝合金的应用范围。快速凝固的铝-锂合金与变形铝合金相比，比刚度高30%，比强度高一倍，如取代铝合金可使飞行器重量减少30%以上。