航空航天用新型高强高温钛基复合材料
网状结构钛基复合材料密度(4.5 g/cm3)与传统钛合金相当,是在高温钛合金的基础上,通过粉末冶金与增强相分布调控技术,在钛合金晶粒周围定向引入增强相,有效抑制晶界高温弱化效果、并进一步提高了室温强化效果、均匀等轴的网状组织以及大尺寸基体区的存在有效提高了塑韧性,体现出超耐高温与高强韧一体化的特性。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
网状结构钛基复合材料密度(4.5 g/cm3)与传统钛合金相当,是在高温钛合金的基础上,通过粉末冶金与增强相分布调控技术,在钛合金晶粒周围定向引入增强相,有效抑制晶界高温弱化效果、并进一步提高了室温强化效果、均匀等轴的网状组织以及大尺寸基体区的存在有效提高了塑韧性,体现出超耐高温与高强韧一体化的特性。使用温度较基体钛合金提高200 ℃,达到600-800 ℃。某高温条件下,较基体钛合金稳态蠕变速率降低2-3个数量级、相同持久时间下,持久应力提高3倍多、相同应力下,持久时间提高57倍,显示非常优异的高温性能。且具有优异的焊接性能、塑性与成形性能,成为高速飞行器耐热部件的理想结构材料,替代高温合金可减重45%左右,如设计的钛基复合材料气动格栅单件可实现减重5800 g,具有重要经济与社会价值。可彻底解决高速飞行器轻质耐热结构件无合适材料可选的瓶颈问题,填补了其它领域无可用的轻质、耐热、高强韧、可加工、可焊接材料空白,处于世界领先水平。
哈尔滨工业大学
2022-08-12