近日,鋼研高納真空連鑄事業部成功實現新一代高溫耐磨材料MX62合金的成果轉化與推廣應用,攻克我國某型號航空發動機渦輪葉片葉冠耐磨材料的關鍵技術難題,為航空發動機的研制和長期穩定服役提供了強有力支撐。
一、直面困難,開啟耐磨材料攻堅之路
渦輪葉冠耐磨塊在航空發動機中承擔著抵抗高溫微動磨損、擠壓及振動的重任,其性能直接關系到葉片和發動機的服役壽命。我國在研的某型號航空發動機渦輪葉片葉冠工作溫度超1000℃,此前選用的現役高溫耐磨材料因耐溫性不足,嚴重影響研制進程。
面對這一技術瓶頸,鋼研高納真空連鑄事業部迅速響應,于2021年8月組建技術攻關團隊,由行業專家李尚平、駱合力教授主導,正式啟動新一代葉冠耐磨材料的研發。團隊克服無相關技術標準和樣件的挑戰,經深入研究和多輪試驗,確定材料的攻關方向,并迅速推進研發進程。
二、自主創新,MX62合金取得重大突破
在攻關過程中,項目團隊夜以繼日開展實驗,經幾十輪次方案優化和技術迭代,成功突破材料成分優化設計、硬質相尺寸及彌散分布控制、耐磨塊無缺陷制備等關鍵技術,最終研制出性能優異的MX62合金。該材料在高溫強韌性、抗壓縮性能及耐微動磨損性能等方面均顯著優于現役葉冠耐磨材料,并于2022年4月順利通過材料評審。至2024年初,裝配MX62耐磨塊的某型發動機順利通過短時試車和長時試車,確保了該型號發動機的穩定研制與生產。

均勻彌散分布的硬質增強相保證了合金的強度和耐磨性
MX62合金耐磨塊的成功研制,大幅提升發動機核心部件的使用壽命,有效解決了葉冠斷裂問題。為此,用戶單位貴陽所特地發來感謝信,高度贊揚團隊勇于擔當、敢打硬仗、能打勝仗的精神。
為進一步系統研究MX62材料及其工程化制備技術,團隊于2023年成功申請國家科研項目,深入研究硬質相尺寸及分布對高溫磨損、氧化、壓縮等性能的影響,探索快速研發高溫耐磨材料的新方法。目前,團隊已申請2項發明專利,發表4篇SCI科技論文,并不斷優化制備工藝,實現了MX62合金耐磨塊的批量生產及穩定供貨。

大量層錯起到有效強化作用

低摩擦系數保證了高耐磨性
三、成果轉化,助力國產航空發動機發展
MX62合金作為目前耐溫最高、性能最優的葉冠耐磨材料,已推廣至其他兩個航空發動機型號及地面燃機,應用效果良好。截至目前,鋼研高納已累計向用戶單位供貨兩萬余件,贏得了多家用戶單位的高度評價和認可。
MX62合金耐磨塊的快速研制和量產,不僅填補了我國關鍵型號發動機在耐磨材料領域的技術空白,也為航空發動機的長期穩定服役提供了堅實保障。目前,項目團隊已布局研發服役溫度更高(1100℃)的葉冠耐磨材料,為未來新型號的需求做好技術儲備,進一步豐富我國葉冠耐磨材料體系,推動國內高溫耐磨材料領域的發展,為我國航空發動機事業的持續發展注入更強勁的動力。