在變形高溫合金領域,經過多年攻關,現已掌握多重循環熱機械處理制取高合金化高溫合金雙相細晶組織,實現了難變形合金細晶大棒材與盤鍛件的低成本高效率生產,為解決高性能航空渦輪盤材料的發展開辟了全新的技術途徑。提出了高溫合金大尺寸坯料熱加工流變失穩機理與預防方法,闡明了大尺寸高溫合金坯料熱加工過程中出現幾何失穩現象的機理和判據,通過優化鍛壓工藝預防幾何失穩的系統方法,為大型坯料鍛壓工藝的制定提供了量化準則,成功實現了直徑2000mm以上超大型高溫合金渦輪盤鍛件的模鍛成型與組織性能控制,為發展具有自主知識產權的重型燃機渦輪盤鍛件制備技術奠定了基礎。發展出了三聯冶煉冶金缺陷預防與識別技術,掌握了自耗錠黑斑、白斑等冶金缺陷的形成機制與規律,并可通過數值模擬進行定量預測,實現了熔煉過程參數監控與超聲波探傷檢驗相結合定位冶金缺陷精確坐標,可靠保障了關鍵轉動件的質量可靠性。
開發出高溫合金渦輪盤內應力預測與控制技術,掌握了高溫合金鍛件及鈑金件內應力的形成機理、檢測方法與控制原則,為控制內應力保障零部件尺寸穩定性提供了理論依據,并為通過內應力設計提升鍛件性能水平指出了方向。通過以上關鍵技術的突破,大大提升了我國變形高溫合金的研發水平,推動了變形高溫合金的高質量發展。
在鑄造高溫合金領域,公司解決了大尺寸薄壁類鑄件、復雜異型結構鑄件、單晶合金及葉片成型技術等一系列高難度高溫合金精鑄件的生產工藝技術難題,研制生產的高品質高溫合金精鑄件和單晶葉片很好的滿足了型號選材需求。發揮專業優勢在純凈化冶煉技術上開拓創新,突破了高溫移動表面的真空密封綜合技術和高精度連鑄拖坯技術,開發成功了高溫合金真空水平連鑄集成技術和成套裝備,在國際上首次實現了完全在真空環境下進行高溫合金冶煉和連鑄,可真正實現整個高溫合金家族的高質量連鑄成型,成套集成技術達到世界先進水平。從材料制備的源頭上進行創新,提升了高溫合金應用品質。
在粉末高溫研制領域,掌握了基于微量合金元素調控的零原始顆粒邊界控制、高潔凈度球形粉末制備、熱等靜壓近凈成形、等溫鍛造成形、復雜形狀制件熱處理工藝控制等關鍵技術,掌握了高潔凈度、高性能粉末渦輪盤制備工藝,建成了完整的粉末高溫合金生產線。研制成功多個牌號的粉末高溫合金,制備的盤、軸、環等粉末高溫合金制件滿足了多個型號發動機的研制和生產需求。
在氧化物彌散高溫合金(ODS)研制領域,掌握了合金粉末機械合金化(MA)制備、熱擠壓開坯、再結晶處理等系列等關鍵技術,掌握了ODS粉末高溫合金制備工藝,建成了ODS粉末高溫合金生產線。研制成功MGH4754等牌號的粉末高溫合金,其中,MGH4754合金已經批量應用于國內多個型號的航空發動機,獨家供貨。
在金屬間化合物領域,采用真空自耗和凝殼熔煉組合工藝突破了高純凈度和高均勻性的Ti2AlNb和Ti3Al系合金鑄錠制備技術,采用三維換向鍛造和變溫循環熱處理工藝掌握了大規格Ti2AlNb合金棒材的制備技術,采用近β鍛造與高溫固溶+低溫時效熱處理的工藝成功制備了航天用大規格Ti2AlNb合金盤鍛件,均已成功應用,達到國內領先水平。輕質TiAl合金增壓器渦輪精密鑄造及其連接技術,已成功應用。
公司開發出了具有獨立知識產權的Ni3Al基合金,其細晶鑄造渦輪盤已用于我國最新戰機,Ni3Al作為轉動件在世界上尚屬首次,具有國際領先水平。MX246A合金是1100℃綜合性能最好的多晶合金,已用于多個先進型號矢量噴管,具有國際先進水平。研制的MX356合金也是目前1000℃以上綜合力學性能最佳的可焊合金。