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高温合金的研发方向与应用前景
发表于:2020-03-21 20:21:22

  金属一般都是坚硬的,并不那么驯顺,要使它在普通条件下产生永久变形,那可真是“谈何容易”啊!现在,在金属超塑性实验室里,一台万能电子拉力试验机正在对一根锌铝合金试样进行拉力试验。当试验温度保持在250℃左右时,只用了每平方毫米0.4,0.5公斤,的拉力就使这根锌铝合金试样慢慢地伸长——一倍、两倍……,直到伸长至原来的17倍以上时才被拉断。你看,这根锌铝合金试样在250℃时变得简直象口香糖似的柔顺听话,这就是金属的超塑性试验。


  社会生产在发展,新合金的品种在增多,过去研制新合金都是凭经验:先拟定一种配方,按配方称取所需要的合金元素,再把它们放到坩埚中熔化,制成试样,然后分析其成分,测试共性能,看看是否符合要求。如果符合,就制成零件试用;经试用不出问题,就算研制出了一种新的合金。现在世界上使用的合金大约有35000~40000种,每年以1000种的速度增长着,它们大都是用这种方法研制出来的。


   如果合金经过一段时间试用,发现有问题,那就要重新进行探索。研制一种新合金需要反复进行许多次试验,从许许多多的试样中筛选出一个合适的试样来。这样不仅需要消耗大量的人力、物力,花费的时间也太长。有时新合金研制出来了,性能完全符合要求,可是机理却说不清楚。这就是说,在一般情况下研制新合金是比较盲目的。常常听到有人把这种配方试验的方法比做“炒菜”,有道理。但是,炒菜到底比较简单,配方研制合金可不那么容易啊!


  冶金学家早就不满足于这种手工作业的方式了。在对金属材料进行了长期的探索研究并积累了丰富的经验的基础上,他们开始了新的尝试:用电子计算机来帮助设计研制新的高温合金。他们通过理论分析和电子计算机计算,从众多的合金组成中,挑选出最优化的方案来进行试验,而把其余的淘汰掉,这样就能大大地减少试验工作量,加快研制进度,节省人力物力。据报道,尽管这种方法现在还不成熟,但是日本已经有人进行了尝试,并且设计研制出了几种新的合金。高温合金还在继续发展。以粉末为原料的烧结合金的制造,高温加压热处理方法和超塑性加工技术的应用,纤维强化型合金等新晶种的出现,都为研制新的性能更优异的高温合金开拓了广阔的前景。


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