ニッケル基鋳造超合金の開発経緯
1.高温合金の分野には、さまざまな精密鋳物の製造に優れた利点を有するニッケル基鋳造超合金が含まれます。 この材料の高温、酸化、腐食に対する強い耐性が重要な要素です。
2.ニッケルをベースとした初期の超合金は、ほとんどが鍛造合金でした。 1950 年代後半に航空エンジン技術が進歩するにつれて、エンジン タービン部品の耐温度性能のニーズが高まり、超合金の強度と使用温度の要件が高まりました。 より高い基準。 合金化度を高めることにより、ニッケル基高温合金の変形がより困難になるか、あるいは不可能になりますが、これらの合金の強度を高める唯一の方法です。 鋳造手順は、これらの合金を作成する唯一の手段です。 また、エンジンブレードの設計技術の進歩により、中空の空気膜穴を設けた冷却ブレードも登場し始めている。 複雑な内部チャンバーを備えた中空ブレードを作成できるのはインベストメント鋳造プロセスのみです。このニーズに応えて、良好な高温品質を備えた多数のニッケル基鋳造高温合金グレードが国内外で徐々に開発されています。
3. 1940 年代初頭に、英国は最初のニッケルベースの超合金材料を作成し、ジェット航空での使用により、多くの工業生産者が合金材料の特徴の重要性を認識しました。 ニッケルをベースとした合金である Nimonic75 (Ni-20Cr-0.4Ti) は、1941 年に英国で最初に作成されました。長期にわたる開発期間を経て、米国やソ連などの先進国が開発を開始しました。ユニオンも同様の品質の合金材料の作成に成功しており、中国も1950年代にそれを実現した。
4.ニッケル基鋳造超合金の開発の歴史を見ると、基本的に 2 つの研究手段があると判断するのは難しくありません。
1つは、さまざまな元素の添加率が合金の特性に及ぼす影響を検討しながら、合金成分を変更および組み合わせて、理想的な元素と組成比に到達することです。
2つ目は、合金製造技術の最適化と向上を図るために、ニッケル基鋳造超合金の製造プロセスと設備を強化することです。
5.たとえば、科学者たちは集中的な実験研究を経て、1950年代初頭に真空製錬法を開発しました。 このプロセス技術の発明と進歩により、ニッケルベースの超合金の製造に技術的保証がもたらされました。
1960年代、先進国は研究を通じてインベストメント鋳造法を提案し、良好な高温特性を備えた鋳造合金を多数生産しました。 その後数年間で、より優れた高温性能を備えたいくつかの単結晶鋳造超合金が次々に開発されました。 航空宇宙エンジン技術の発展に伴い、ニッケル基鋳造超合金に対する要求が高まっています。 そのため、1950年代初頭から1990年代後半までの40年以上にわたり、研究開発能力の絶え間ない向上により、ニッケル基鋳造超合金の性能と使用温度はますます高くなり、その応用分野はますます高くなってきました。もっともっと広く。