高溫合金粉末材料技術(shù)支持，中航邁特助力中歐地平線2020航空科技合作項目取得成功

2021年1月，南極熊獲悉，近日在國家工信部和歐盟創(chuàng)新司聯(lián)合資助的中歐地平線2020航空科技合作項目中，中國科學院金屬研究所科研團隊承擔的航空發(fā)動機近凈成形熱等靜壓外機匣前段研究工作取得圓滿成功，中航邁特提供了Inconel 718（GH4169）高溫合金粉末材料關鍵技術(shù)支撐。

中航邁特與中科院金屬所科研團隊聯(lián)合開展超高純凈高溫合金熔煉霧化制粉、粉末填充完整性及致密性、熱等靜壓成形等技術(shù)研究，突破了熱等靜壓成形和尺寸精確控制技術(shù)，解決了部件性能離散和熱處理變形等難題。

△Inconel 718合金熔煉霧化及粉末形貌

近凈成形熱等靜壓技術(shù)對粉末材料要求極為苛刻，粉末純凈度、非金屬夾雜物含量、氣體含量、空心粉等指標均為十分重要的影響因素，科研團隊深入研判認為高溫合金粉末的純凈度指標是項目成功的關鍵，首次提出采用無坩堝電極感應氣霧化制粉技術(shù)研制Inconel 718（GH4169）合金粉末，通過嚴格工藝控制，制備出超高純凈度、優(yōu)良球形度（≥91%）的高溫合金粉末，衛(wèi)星粉和空心粉比例極低，粉末表面由胞晶和樹枝晶組成，呈現(xiàn)快速凝固特征，化學成分均勻，無偏析情況，制件綜合性能十分優(yōu)異。

△Inconel 718（GH4169）高溫合金室溫及650 ℃拉伸性能

國際研制團隊中僅有中國科學院金屬研究所提供的部件全部達到了美國ASTM標準復檢技術(shù)協(xié)議中對尺寸、冶金質(zhì)量和材料性能的要求。Inconel 718（GH4169）合金材料性能全面超越國內(nèi)，目前鑄造合金水平達到或接近鍛造合金水平。

△Inconel 718近凈成形熱等靜壓外機匣前段件

躬身入局  合作共贏
中航邁特與中科院金屬所多年來緊密合作，聯(lián)合開展了近10種高品質(zhì)合金粉末新材料的研發(fā)和工程化應用研究，圓滿完成了多個重點科研項目和型號攻關任務。自2017年以來，歐美限制向我國出口先進制粉裝備，我國高性能合金粉末材料研制遇到“卡脖子”難題。為順利完成部件研制任務，中航邁特聯(lián)合中科院金屬所團隊設計開發(fā)了我國第一臺先進大截面合金電極感應氣霧化制粉設備MTEIGA-75，高品質(zhì)球形合金粉末材料制備關鍵技術(shù)實現(xiàn)自主可控，大容量制粉裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化。

中航邁特面向3D打印，熱等靜壓HIP等高端制造技術(shù)領域，利用電極感應氣霧化制粉設備先后研制出GH4169、GH3536、GH5188、GH3230、GH4099、GH738、K447A等高溫合金粉末產(chǎn)品及TC4、TC11、TA15、Ti48Al2Cr2Nb、Ti2AlNb、NiTi50等鈦合金粉末產(chǎn)品，并聯(lián)合有關單位全面開展了3D打印、HIP等驗證研究，零部件成形性能取得突破性進展，圓滿完成了研制任務，助力航空航天事業(yè)發(fā)展。