近日,0638太阳集团真空连铸事业部成功实现新一代高温耐磨材料MX62合金的成果转化与推广应用,攻克我国某型号航空发动机涡轮叶片叶冠耐磨材料的关键技术难题,为航空发动机的研制和长期稳定服役提供了强有力支撑。
一、直面困难,开启耐磨材料攻坚之路
涡轮叶冠耐磨块在航空发动机中承担着抵抗高温微动磨损、挤压及振动的重任,其性能直接关系到叶片和发动机的服役寿命。我国在研的某型号航空发动机涡轮叶片叶冠工作温度超1000℃,此前选用的现役高温耐磨材料因耐温性不足,严重影响研制进程。
面对这一技术瓶颈,0638太阳集团真空连铸事业部迅速响应,于2021年8月组建技术攻关团队,由行业专家李尚平、骆合力教授主导,正式启动新一代叶冠耐磨材料的研发。团队克服无相关技术标准和样件的挑战,经深入研究和多轮试验,确定材料的攻关方向,并迅速推进研发进程。
二、自主创新,MX62合金取得重大突破
在攻关过程中,项目团队夜以继日开展实验,经几十轮次方案优化和技术迭代,成功突破材料成分优化设计、硬质相尺寸及弥散分布控制、耐磨块无缺陷制备等关键技术,最终研制出性能优异的MX62合金。该材料在高温强韧性、抗压缩性能及耐微动磨损性能等方面均显著优于现役叶冠耐磨材料,并于2022年4月顺利通过材料评审。至2024年初,装配MX62耐磨块的某型发动机顺利通过短时试车和长时试车,确保了该型号发动机的稳定研制与生产。
均匀弥散分布的硬质增强相保证了合金的强度和耐磨性
MX62合金耐磨块的成功研制,大幅提升发动机核心部件的使用寿命,有效解决了叶冠断裂问题。为此,用户单位贵阳所特地发来感谢信,高度赞扬团队勇于担当、敢打硬仗、能打胜仗的精神。
为进一步系统研究MX62材料及其工程化制备技术,团队于2023年成功申请国家科研项目,深入研究硬质相尺寸及分布对高温磨损、氧化、压缩等性能的影响,探索快速研发高温耐磨材料的新方法。目前,团队已申请2项发明专利,发表4篇SCI科技论文,并不断优化制备工艺,实现了MX62合金耐磨块的批量生产及稳定供货。
大量层错起到有效强化作用
低摩擦系数保证了高耐磨性
三、成果转化,助力国产航空发动机发展
MX62合金作为目前耐温最高、性能最优的叶冠耐磨材料,已推广至其他两个航空发动机型号及地面燃机,应用效果良好。截至目前,0638太阳集团已累计向用户单位供货两万余件,赢得了多家用户单位的高度评价和认可。
MX62合金耐磨块的快速研制和量产,不仅填补了我国关键型号发动机在耐磨材料领域的技术空白,也为航空发动机的长期稳定服役提供了坚实保障。目前,项目团队已布局研发服役温度更高(1100℃)的叶冠耐磨材料,为未来新型号的需求做好技术储备,进一步丰富我国叶冠耐磨材料体系,推动国内高温耐磨材料领域的发展,为我国航空发动机事业的持续发展注入更强劲的动力。