1 航空发动机叶片材料及制造技术现状 在航空发动机中，涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，并被誉为“王冠上的明珠”。涡轮叶片的性能水平，特别是承温能力，成为一种型号发动机先进程度的重要标志，在一定意义上，也是一个国家航空工业水平的显著标志【007】。 航空发动机不断追求高推重比，使得变形高温合金和铸造高温合金难以满足其越来越高的温度及性能要求，因而国外自7O年代以来纷纷开始研制新型高温合金，先后研制了定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新材料；单晶高温合金已经发展到了第3代。8O年代，又开始研制了陶瓷叶片材料，在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术。 1 航空发动机原理简介 航空发动机主要分民用和军用两种。图1 是普惠公司民用涡轮发动机主要构件；图2 是军用发动机的工作 原 理 示 意图；图3 是飞 机涡轮发动机内 的温度、气 流速 度和压 力分布 ；图4 是罗 尔 斯 -罗 伊 斯 喷 气 发动机内 温度和材料分布 ；图5 为航空发动机用不同 材料用量 的发展变化 情 况 。 图1 普惠公司民用涡轮发动机主要构 件 图2 EJ200军用飞 机涡轮发动机的工作 原 理 2 图3 商用涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布 图4 罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布 图5 航空发动机用不同材料用量的变化情况 3 1 变形高温合金叶片 1.1 叶 片 材 料 变 形 高 温 合 金 发 展 有 50多 年 的 历 史 ，国 内 飞 机 发 动 机 叶 片 常 用 变 形 高 温 合 金如 表 1所 示 。 高 温 合 金 中 随 着 铝 、 钛 和 钨 、 钼 含 量 增 加 ， 材 料 性 能 持 续 提 高 ， 但热 加 工 性 能 下 降 ； 加 入 昂 贵 的 合 金 元 素 钴 之 后 ， 可 以 改 善 材 料 的 综 合 性 能 和 提 高高 温 组 织 的 稳 定 性 。 表 1 国 内 飞 机 叶 片 用 高 温 合 金 牌 号 及 其 工 作 温 度 合 金 牌 号 合 金 体 系 使 用 温 度 /℃ 特 点 及 应 用 GH4169 Cr-Ni 650 热 加 工 性 能 好 ， 热 变 形 和 模 锻 叶 片 成 形 不 困 难 ， 叶 身 变 形 80%也 不 开 裂 。 GH4033 Cr-Ni 750 我 国 航 空 发 动 机 叶 片 主 要 用 ...
