航空發動機被譽為飛機的“心臟”，它的設計、材料與制造技術的進步對航空工業的發展起著關鍵性的作用。近年來，航空工業發達的國家都在研制高性能航空發動機方面投入了大量的資金和人力，實施了一系列技術研發計劃，如“先進戰術戰斗機發動機設計（ATFE）”、“綜合高性能渦輪發動機技術（IHPTET）計劃”及后續的VAATE計劃、英法合作軍用發動機技術計劃（AMET）等[1]，以此來推進新一代發動機的問世。而未來第五代高性能發動機對推重比的要求已達到15~20，這些都給航空發動機的結構、材料和制造提出了更高的要求。研究表明[2]，在新一代航空發動機性能的提高中, 制造技術與材料的貢獻率為50%~70%;而在發動機減重的貢獻率中,制造技術和材料的貢獻率占70%~80% , 這充分說明，先進的材料和工藝是航空發動機實現減重、增效、改善性能的關鍵技術之一。目前，航空發動機普遍采用輕量化、整體化結構，如整體葉盤、葉環結構，鈦合金、鎳基高溫合金，以及比強度高、比模量大、抗疲勞性能好的樹脂基復合材料，耐高溫、抗疲勞及蠕變性能好的金屬基復合材料等。本文基于國內外發展高推重比發動機的技術需求，對可能采用的新結構、新技術進行闡述和分析[3]。寬弦風扇空心葉片（鈦合金或復合材料）制造技術高效、高負荷、低展弦比一直是高性能航空發動機的關鍵部件——風扇的發展方向。在20世紀80年代，英國R·R公司率先研究成功了...
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鋼材的定義：鋼材是指含碳量在0.0218％～2.11％的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼，我們的模具鋼材都屬于合金鋼。改變鋼材性能的辦法，主要有以下三方面：1. 合金成分碳：C增加淬火組織的硬度；形成碳化物，提高耐磨性；降低韌性；降低可焊性鉻：Cr提高鋼之硬度，形成堅硬及穩定的碳化鉻,從而改善耐磨性；能提高鋼的淬透性；當Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用，并提供良好拋旋光性鉬：MoMo是強碳化物形成元素，提高耐磨性；Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致之回火脆性；提供紅硬性，熱強度；提高淬透性，回火穩定性釩：V可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；細化鋼的晶粒，降低過熱敏感性提高鋼之強度、韌性及回火穩定性鎳：NiNi能提高鋼的淬透性；Ni能細化晶粒硫（S）常以MnS形式存在鋼中，割裂基體的連續性，惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性，可提高材料的切削能力。2.冶煉工藝普通煉鋼工藝 電渣重熔（ESR）將粗鋼坯置于電渣爐中，通入強電流，使電爐產生很高的溫度，使粗鋼坯熔化成鋼水，鋼水流經電渣，雜質被電渣過濾吸附，從而達到純化的效果。整體重熔速度快，但一些非常細小的雜質并未除去。真空電弧重熔（VAR）在真空爐里，通入強電流在鋼胚上，鋼胚底部開始熔化，雜質汽化成氣體被抽走，從而將鋼材純度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，組織變得...
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先進航空發動機制造技術是一個國家科技工業水平和綜合實力的重要標志，其技術進步與渦輪葉片制造技術的發展密不可分。為了提高航空發動機的推力，美國、歐洲與俄羅斯的大推力航空發動機全都采用了單晶高溫合金葉片。在單晶高溫合金材料和單晶葉片制造技術方面，我國與發達國家相比存在較大差距，航空發動機的動力、壽命與可靠性亟待提高。我國單晶高溫合金材料的瓶頸問題主要體現在三個方面：一是合金中有害雜質元素O、N、S等含量高；二是合金中易燒損元素成分范圍波動大；三是可控雜質元素個數少。針對這三個問題，中國科學院金屬研究所通過研究合金熔體中O、N、S等有害雜質元素在不同冶煉階段的反應去除機理與過程控制，將單晶高溫合金的O、N、S含量從20ppm以上降低到5ppm以下，接近了國際單晶高溫合金的最高冶煉水平（1-2ppm）。通過開展合金主元素在不同溫度、真空度條件下的揮發和燒損規律研究，實現了合金中各主元素含量的精確控制，把最容易發生成分波動的C、Y元素含量控制在±0.01wt.%以內，Cr、Hf、Al等元素成分波動控制在±0.1wt.%以內，顯著提高了單晶高溫合金的力學及工藝性能穩定性。結合化學成分對單晶高溫合金顯微組織、物理性能、力學性能、高溫腐蝕性能、鑄造性能影響的研究，確定了單晶高溫合金中20多種雜質元素的成分控制范圍。在此基礎上，研制出了多種先進單晶高溫合金，緩解了我國多個型號航空...
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金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。（注：金屬氧化物（如氧化鋁）不屬于金屬材料）1.意義 人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。現代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。2.種類 金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。 （1）黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業純鐵，含碳2%～4%的鑄鐵，含碳小于 2%的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。 （2）有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數小。 （3）特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料，以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。3.性能 一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來的性能。金屬材料工藝性能的好...
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