但是高温下,金属都会热胀冷缩,经这么一折腾,阵形就乱了,高雅一点叫:高温下的合金蠕变。

新闻里的PST钛铝合金,属于比较主流的发动机叶片材料。

不同之处在于,合金结构里加了金属铌,这可不是撒胡椒粉那种加法,加铌是很讲究的。

铌有啥用呢?

这阵形的主力士兵是钛铝原子,

在阵形的关键位置,安排了铌原子这个传令兵,士兵就不怕走散,可以分开的距离就更大一些,在材料上表现为延展性能的提升。

同时,这个传令兵也不会让士兵分的太远导致阵形溃散,他会把士兵控制在一个有效范围内,这在材料上表现为拉伸强度提升。

PST钛铝合金在900度下抵住了637兆帕的高拉伸强度,什么概念呢?

「这简直屌炸天了!」这话可不是我说的,而是一位不愿意透露姓名的材料学家说的。

这里,我们来和美国波音客机GENX引擎中的合金(简称4822合金)来对比一下蠕变抗力,比一比谁更牢固。

在100Mpa的压力下,波音不到100小时就挂了,咱们的PST超过了800小时还没挂。

在150Mpa的压力下,波音抗了5个多小时,PST抗了350小时。

在210Mpa的压力下,波音抗了1个多小时,PST抗了100小时。

这就是新闻上说的比国外先进2个数量级的那个参数。在钛铝合金这块,咱们算是熬出头了。

为啥还说差距依然不小?

但凡上天,减重自不用多说,

原则上,叶片重量越轻、强度越高,越好。

所以发动机会根据不同级别叶片的工作环境,采用不同的材料,尽量降低发动机重量。

钛铝合金和镍基合金,前者轻但不牢靠,后者牢靠但重,两者密度相差一半。

刚刚说的PST合金可以耐900度,通常认为气膜冷却还能贡献400度,隔热涂层能贡献100度,这样算下来,这个叶片的工作温度估计能到1450度,这基本可以搞定三代发动机。

拍着脑门想想,如果现有的三代发动机全用PST替换,这画面真是不敢想,绝对身轻如燕,搞不好推重比全都超过10了!就连美帝也得哭!

但是,在1000度条件下,PST拉伸强度下降到238MPa,很快就被扭成麻花了。

所以四代发动机,只能用在压气机和低温涡轮那里,在温度最高的那块地方,核心的高压涡轮那里还是够呛。

比如,美帝有款发动机的高压压气机共9级,前3级钛合金,后6级镍基,这6级基本可以用PST替换,



底部预留广告位