高溫合金材料設(shè)計(jì)與制備的基礎(chǔ)_第1頁(yè)
高溫合金材料設(shè)計(jì)與制備的基礎(chǔ)_第2頁(yè)
高溫合金材料設(shè)計(jì)與制備的基礎(chǔ)_第3頁(yè)
高溫合金材料設(shè)計(jì)與制備的基礎(chǔ)_第4頁(yè)
高溫合金材料設(shè)計(jì)與制備的基礎(chǔ)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

一、研究?jī)?nèi)容1.擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題高溫合金中通常含有十幾種強(qiáng)化元素,合金化程度較高,強(qiáng)化機(jī)理復(fù)雜,有的強(qiáng)化元素之間還存在較強(qiáng)的交互作用,認(rèn)識(shí)復(fù)雜體系中合金化元素的作用機(jī)制是高溫合金成分優(yōu)化和發(fā)展先進(jìn)合金的理論基礎(chǔ),但迄今為止,部分元素的作用機(jī)制仍不清楚。高溫合金中的純凈化冶煉及凝固缺陷控制是改善材料綜合性能、提高產(chǎn)品合格率的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但我國(guó)的冶煉水平與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距,對(duì)于凝固缺陷的形成機(jī)理尚不明確,實(shí)際工程中仍然靠經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試制來(lái)解決問(wèn)題,此外,在前期工作中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有凝固理論中的枝晶生長(zhǎng)機(jī)制尚不完善,有待于進(jìn)一步研究。在熱加工方面,粉末冶金與噴射成形為獲得均質(zhì)近終成形大型鑄鍛件提供了新的短流程、低成本技術(shù)途徑,然而,對(duì)于熱加工過(guò)程中的塑性變形動(dòng)力學(xué)、原始顆粒邊界和夾雜物等缺陷的形成機(jī)理和控制方法等方面仍缺乏系統(tǒng)的理論研究工作。抗高溫氧化腐蝕防護(hù)涂層為高溫合金構(gòu)件的長(zhǎng)壽命服役提供了重要的保障,但由于高溫防護(hù)涂層服役環(huán)境的特殊性與防護(hù)涂層的多界面特性,使得抗高溫腐蝕涂層的防護(hù)機(jī)理以及陶瓷涂層與金屬涂層界面的相容性等科學(xué)問(wèn)題尚沒(méi)有得到有效的解決。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全可靠性,高溫合金材料的性能評(píng)價(jià)方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)試是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)選材的重要依據(jù),國(guó)內(nèi)在高溫結(jié)構(gòu)材料的使用性能表征方法以及在服役環(huán)境下的損傷特征和壽命預(yù)測(cè)方面開(kāi)展了一些研究工作,但還沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論體系。針對(duì)上述高溫合金設(shè)計(jì)與制備中存在的問(wèn)題,本項(xiàng)目擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題如下:(1)復(fù)雜多元先進(jìn)高溫合金成分設(shè)計(jì)及強(qiáng)韌化機(jī)理溶質(zhì)原子Co、W、Mo、Re、Ru等及微量元素C、B、Hf等在先進(jìn)單晶高溫合金中的原子占位、偏聚與擴(kuò)散行為;強(qiáng)化相的晶體結(jié)構(gòu)、析出規(guī)律及穩(wěn)定性對(duì)高溫合金組織及性能的影響;熱-力耦合作用下固相擴(kuò)散誘發(fā)的合金微結(jié)構(gòu)演變動(dòng)力學(xué);溶質(zhì)原子間的交互作用;多元強(qiáng)化合金的成分設(shè)計(jì)、高溫度梯度定向凝固組織與性能調(diào)控。(2)高溫合金純凈化冶煉及凝固缺陷形成與控制高溫合金純凈化冶煉過(guò)程中雜質(zhì)元素去除熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué),高溫熔體中亞結(jié)構(gòu)的表征及演化動(dòng)力學(xué);熔體結(jié)構(gòu)及熔體熱歷史對(duì)凝固組織和缺陷的影響規(guī)律;多場(chǎng)耦合作用下胞狀枝晶生長(zhǎng)機(jī)制及凝固組織演變過(guò)程;多元復(fù)雜合金凝固過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型的建立、多場(chǎng)耦合求解及凝固組織演變“可視化”數(shù)值模擬;高溫合金缺陷形成機(jī)理與控制基礎(chǔ)理論。(3)熱加工過(guò)程中高溫合金的組織演變及性能調(diào)控高溫合金塑性加工過(guò)程中的微觀組織演變動(dòng)力學(xué)及性能調(diào)控,高合金化難變形合金的熱塑性變形機(jī)理;考慮第二相演變的組織預(yù)測(cè)模型;粗晶和混晶等典型組織缺陷的控制。原始粉末顆粒邊界(PPB)的形成機(jī)理;粉末高溫合金中夾雜物的演變規(guī)律;PPB和夾雜物導(dǎo)致粉末高溫合金的失效模式。合金霧化過(guò)程中熔滴與霧化氣體之間兩相流流動(dòng)的熱量與動(dòng)量傳輸規(guī)律;噴射成形沉積坯凝固組織及缺陷的形成和演變規(guī)律;電磁場(chǎng)作用下高溫合金熔體流動(dòng)和枝晶生長(zhǎng)規(guī)律;電場(chǎng)對(duì)高溫合金強(qiáng)化相溶解和析出的影響規(guī)律。(4)高溫合金的損傷機(jī)制及表面防護(hù)基礎(chǔ)理論高溫合金長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性以及長(zhǎng)時(shí)服役條件下組織演變和性能變化規(guī)律;典型高溫合金部件的損傷和失效模型;高溫合金材料的壽命預(yù)測(cè)理論和方法。高溫合金在服役環(huán)境中的氧化腐蝕機(jī)理;高溫合金元素與金屬防護(hù)涂層之間的熱擴(kuò)散與阻擴(kuò)散機(jī)制;涂層界面成分、界面結(jié)構(gòu)、界面熱物性在服役條件下的自適應(yīng)匹配與相容性;新一代長(zhǎng)壽命“自適應(yīng)型”超高溫防護(hù)涂層材料設(shè)計(jì)。2.主要研究?jī)?nèi)容青通過(guò)對(duì)高溫玻合金成分設(shè)直計(jì)、強(qiáng)化機(jī)票理、純凈化緒熔煉、凝固冶缺陷控制、辟塑性變形加琴工、粉末冶最金、噴射成亞形、高溫腐期蝕與防護(hù)、胡損傷機(jī)理及嗚壽命預(yù)測(cè)等曉問(wèn)題開(kāi)展研即究工作,建傳立高溫合金旗的成分設(shè)計(jì)扁――制備成污形――組織丟控制――使孩役性能之間段的關(guān)系,形萍成先進(jìn)高溫類(lèi)合金材料設(shè)軍計(jì)和制備加忽工的基礎(chǔ)理竊論體系。柄具體研究?jī)?nèi)貪容分為以下投幾個(gè)方面:挑(1非)堂單晶值高溫合金成謝分設(shè)計(jì)及強(qiáng)究韌化機(jī)理隊(duì)研究合金元輕素在高溫合峰金中的分布岔、擴(kuò)散規(guī)律窗及交互作用綠,展、碳化物、割TCP等析序出相的形成牛和銷(xiāo)變化規(guī)律,聽(tīng)晶界和相界柴幾何結(jié)構(gòu)、惱界面能與化白學(xué)成分之間崗的關(guān)系;闡豬明700-喜1200苗o決C高溫下位禿錯(cuò)和第二相訪粒子與固溶秒強(qiáng)化原子或膠原子團(tuán)簇的傭交互作用規(guī)壁律,從微觀柄和介觀尺度頑上揭示Re夾、Ru、W辭、Mo等合記金元素強(qiáng)韌背化的本質(zhì);筆研究高溫合果金微合金化條的基本原理杠,確定復(fù)雜遷多元體系中廣合金元素的未最佳匹配關(guān)于系,完善非圾平衡凝固條泛件下高溫合科金成分設(shè)計(jì)房準(zhǔn)則。捉(2)島高溫合金純慣凈化冶煉及襲凝固成形與電缺陷控制傷研究高溫合路金熔體雜質(zhì)征元素去除動(dòng)答力學(xué)和熱力處學(xué)理論及合乒金與坩堝、竿陶瓷等介質(zhì)蓮界面冶金化罵學(xué)與熱力學(xué)各行為,掌握而熔體純凈度五及高溫熔體木處理對(duì)定向覆凝固液/固此界面行為和萍組織特征的糧影響規(guī)律;君采用試驗(yàn)與哭模擬相結(jié)合左,研究多場(chǎng)窄耦合作用下購(gòu)復(fù)雜多元合蛋金凝固過(guò)程痕中各相形核邁、生長(zhǎng)動(dòng)力粱學(xué)和熱力學(xué)閑及微觀凝固評(píng)組織演變過(guò)冤程,探索凝翠固缺陷的形屯成機(jī)制并提遲出相應(yīng)控制賺方法篩,為高溫合禾金復(fù)雜構(gòu)件偶凝固成形工傷藝設(shè)計(jì)與缺凍陷控制提供先理論基礎(chǔ)。令(3)夠高合金化銳高溫合金辯塑性加工過(guò)召程中的組織覆演變機(jī)理駝建立基于組助織演變物理池過(guò)程的高溫災(zāi)合金熱塑性拜變形本構(gòu)關(guān)同系,對(duì)鍛造緣粗晶、混晶智、裂紋形成戚原理給出判拆斷準(zhǔn)則和定上量描述模型顧;發(fā)展全過(guò)緊程、多尺度全的變形行為拜描述方法和射熱-力-組囑織多場(chǎng)耦合誼計(jì)算機(jī)模擬纖預(yù)測(cè)方法,錫形成塑性變昆形過(guò)程中的垃微觀組織演賠變控制理論耳,為高溫合跑金鍛坯、板付材和管材制歪備,以及大攤型鍛件的成行形與組織煌和確缺陷預(yù)測(cè)建句立系統(tǒng)理論恥與方法;闡皆明高溫合金舍γ+γ搬′雙相組織額超塑性變形羽機(jī)理,分析代應(yīng)變誘導(dǎo)相茅變與相變誘拘導(dǎo)塑性機(jī)制拉及其交互作招用,為超塑堂性坯料制備霞提供理論基誤礎(chǔ)。抄(4)買(mǎi)粉末冶金高未溫合金靈的組織演變墻和缺陷控制泄研究粉末顆橡粒表面元素慧的種類(lèi)、分柄布和狀態(tài),已確定析出相商的類(lèi)型嘴,武分析片原始粉末顆拋粒邊界(跟PPB寒)和夾雜物勿的形成、分本布、微觀特衛(wèi)征及演化規(guī)油律;割通過(guò)研究合梯金中強(qiáng)碳化刷物形成元素蟲(chóng)Ti、Nb強(qiáng)、Zr和H逐f及工藝濫過(guò)程恒對(duì)原始粉末短顆粒邊界淋周?chē)p析出相類(lèi)型劃的影響,框探索PPB指的控制方法腹,驕從微觀組織演和斷口上認(rèn)敘清PPB的眠特征。武研究口PPB明對(duì)合金的韌奸性、塑性以殘及強(qiáng)度的影們響,戴以及雹夾雜物對(duì)合扯金購(gòu)低周疲勞性轟能的影響,縣采用數(shù)值模誕擬方法對(duì)臣PPB擋和夾雜物導(dǎo)額致粉末高溫工合金失效的漠模式蓬進(jìn)行分析,滲最終獲得具萬(wàn)有高損傷容余限性能的粉櫻末高溫合金策。養(yǎng)(5)高溫尼合金液態(tài)成杰形先進(jìn)制備弊技術(shù)基礎(chǔ)研時(shí)究舒研究金屬熔惑滴飛行過(guò)程跪中兩相流流涂動(dòng)的熱量和壟動(dòng)量傳輸規(guī)滴律,分析氬急氣霧化高溫夢(mèng)合金粉末的尤粒度與組織壯特征,研究綠金屬熔滴的殿形態(tài)和凝固風(fēng)機(jī)理;分析改沉積坯的溫退度變化規(guī)律母,確定噴射支成形高溫合誘金細(xì)晶組織青的形成機(jī)理核及缺陷的形叫成和控制機(jī)把理,建立沉喚積坯生長(zhǎng)過(guò)江程的數(shù)學(xué)模撤型;研究快烈速凝固條件虎下高溫合金脖的溶質(zhì)擴(kuò)散豬、固溶、偏向聚和相析出谷特性,完善爐高溫合金快展速凝固基礎(chǔ)堆理論;對(duì)電冬磁場(chǎng)中的合枯金熔體和凝炸固過(guò)程進(jìn)行譯數(shù)值模擬,黨建立凝固過(guò)度程中能量、侵動(dòng)量和質(zhì)量幣傳遞理論模慧型;研究電夾磁場(chǎng)對(duì)液/凍固界面、晶玩體形核和生蠻長(zhǎng)的影響以恒及溶質(zhì)原子俘在外加電磁醋場(chǎng)中的擴(kuò)散燥、遷移和偏蓄析規(guī)律。殼(6)高溫猴合金的損傷套機(jī)制、壽命扛預(yù)測(cè)及項(xiàng)表面防護(hù)基流礎(chǔ)研究著研究高溫合信金組織穩(wěn)定思性和長(zhǎng)時(shí)服陷役條件下組夫織演變和性扎能變化,建嗓立高溫合金耍材料的復(fù)合斧損傷模型,補(bǔ)并提出基于章高溫合金損桌傷行為的逆族向材料設(shè)計(jì)紗理論體系;涼通過(guò)研究高陷溫合金在高覺(jué)溫拉伸、蠕傲變、疲勞、孕熱機(jī)械疲勞欺過(guò)程中微觀韻組織變形機(jī)她制以及合金題失效形式,迅在現(xiàn)有方法同和理論的基艱礎(chǔ)上,建立炒和發(fā)展具有牌明確物理意駁義、便于工證程應(yīng)用的高足溫合金安全怖服役壽命預(yù)批測(cè)方法與理岡論;研究多奪功能耦合的白涂層體系及唐其在高溫服款役環(huán)境中的留高溫腐蝕熱喊力學(xué)與動(dòng)力嫌學(xué),以及涂波層體系與高狂溫合金界面烏擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)觀與界面阻擴(kuò)榴散機(jī)制,提踩出具有界面偷成分、結(jié)構(gòu)洽、熱物性“代自適應(yīng)”功購(gòu)能的高溫防李護(hù)涂層設(shè)計(jì)污理論與方法擱。絨二、預(yù)期目忙標(biāo)瞧1.總體摟目標(biāo):漫針對(duì)高溫合落金材料設(shè)計(jì)端與制備中的優(yōu)關(guān)鍵基礎(chǔ)科岡學(xué)問(wèn)題,開(kāi)句展成分設(shè)計(jì)翠和強(qiáng)韌化基腰礎(chǔ)理論、純楚凈化冶煉及丹缺陷控制、貿(mào)先進(jìn)加工制甚備技術(shù)理論馳體系、苛刻雨環(huán)境下合金梁損傷機(jī)制及聰防護(hù)機(jī)理等紛方面研究工陰作,建立高象溫合金成分就設(shè)計(jì)、成形撫工藝、組織覆調(diào)控和性能蠅預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)痰據(jù)平臺(tái),發(fā)點(diǎn)展和完善高善溫合金強(qiáng)韌棗化設(shè)計(jì)與純攻凈化冶煉的啄理論與方法狡,突破制約故高溫合金應(yīng)笨用和發(fā)展的眨缺陷控制與油制備成形技征術(shù)瓶頸,發(fā)漂展新型短流謙程、低成本截高溫合金制橡備加工技術(shù)預(yù),完善高溫債合金構(gòu)件安診全可靠性評(píng)裝價(jià)的理論和巷方法,形成顏先進(jìn)高溫合把金制備與加傅工的基礎(chǔ)理捷論體系,并西為我國(guó)造就獎(jiǎng)和培養(yǎng)一批術(shù)具有創(chuàng)新思句維的高溫合千金學(xué)科帶頭揭人和專(zhuān)業(yè)人迷才,使中國(guó)抹高溫合金研做究的總體水落平進(jìn)入國(guó)際可先進(jìn)行列。訴2.五年式預(yù)期目標(biāo):囑(綱1晴)確定復(fù)雜曠高溫合金體刪系中合金元傅素的匹配關(guān)燒系,完善非炊平衡凝固條歡件下高溫合元金成分設(shè)計(jì)羽準(zhǔn)則水;字發(fā)展糧承溫能力達(dá)晃到宿11撤0殖0叨℃滑的迷第三代單晶右高溫合金,謎滿(mǎn)足下一代蹈推重比1畫(huà)0慕-15發(fā)動(dòng)智機(jī)設(shè)計(jì)絨選材競(jìng)要求究。獄(體2蹲)辜研究采高溫合金熔邊體墊雜質(zhì)元素去諷除用的熱力學(xué)涼與蹦動(dòng)力學(xué),墻使高溫來(lái)合金中O、付N、S雜質(zhì)刪含量控制在榜5ppm以濱下;翅闡明合金熔長(zhǎng)體結(jié)構(gòu)、熔壘體純凈度、棄凝固組織與吸力學(xué)性能之先間關(guān)系,賠建立多元復(fù)犬雜合金凝固差過(guò)程的動(dòng)力項(xiàng)學(xué)模型,探營(yíng)索凝固缺陷搶的形成機(jī)制工及科學(xué)控制渣策略,為邁高溫合金復(fù)慘雜構(gòu)件凝固架成形工藝設(shè)幫計(jì)與缺陷控剃制提供理論仔基礎(chǔ)火。光木(嫌3許)建立高溫吃合金塑性窩變形與合金規(guī)組織性能的妻本構(gòu)關(guān)系,私揭示塑性變爭(zhēng)形過(guò)程中組剛織演變的動(dòng)娃力學(xué)控制機(jī)釀制,形成塑慘性變形過(guò)程貿(mào)中的微觀組匆織演變控制動(dòng)理論廣;倦實(shí)現(xiàn)嗓800mm綢盤(pán)形件的加取工成形,為繳大飛機(jī)和工日業(yè)燃機(jī)大尺暢寸渦輪盤(pán)研謎制奠定基礎(chǔ)緩。陽(yáng)營(yíng)(堵4嚷)探索并建帝立原始粉末辨顆粒邊界(沉PPB呼)和非金屬拌夾雜物凳的控制方法膏,使粉末高碌溫合金中的杏PPB悶數(shù)量減少蛇50%兄,準(zhǔn)提高合金抗韻裂紋擴(kuò)展能毯力,獲得具足有高損傷容此限性能的粉拉末高溫合金吵。諒(會(huì)5除)建立和完踏善高溫合金王液態(tài)金屬霧紐化和沉積過(guò)時(shí)程的優(yōu)化控間制模型,揭拖示高溫合金漿沉積坯組織幣形成機(jī)理和姐演變規(guī)律;樹(shù)研究電磁場(chǎng)聲對(duì)鎳基高溫買(mǎi)合金凝固過(guò)憑程的交互作族用機(jī)理,掌型握電磁場(chǎng)控叮制凝固高溫蝴合金的組織芒性能變化規(guī)似律鐵;噴射成形乞高溫合金致罩密度達(dá)到9血8.5%以士上,經(jīng)熱等奧靜壓后致密胸度達(dá)到99善.5%以上盡。迷(積6抓)揭示服役段條件下高溫挎合金氧化腐標(biāo)蝕機(jī)理蜘以及當(dāng)防護(hù)涂層高職溫氧化熱力恐學(xué)與動(dòng)力學(xué)歐規(guī)律,為實(shí)胞現(xiàn)涂層界面繞的浙成分、結(jié)構(gòu)崗、熱物性在濃服役條件下診的自適應(yīng)匹散配提供理論蔽支撐臭;傻突破涂層成楚分與結(jié)構(gòu)精蹄確控制關(guān)鍵粒技術(shù),功使高溫防護(hù)能涂層在雪1150級(jí)℃嘗空氣中、醬950糠℃值燃?xì)猓g紋介質(zhì)中達(dá)到臣完全抗氧化姨級(jí),滿(mǎn)足高奮溫合金使用碧要求。斥(供7使)建立服役狐條件下合金癥成分、制備茅工藝、組織在結(jié)構(gòu)、使役帶性能之間相坐互關(guān)系,揭突示高溫合金帳損傷機(jī)制,墨提出或發(fā)展刺具有明確物扭理意義、繁便于工程應(yīng)蘋(píng)用找的高溫合金彈疲勞壽命預(yù)陜測(cè)方法雞。園(8)這發(fā)表論文2披40篇以上級(jí),申報(bào)專(zhuān)利怖20項(xiàng)以上免,培養(yǎng)研究賭生60人以載上。慎捏三、研究方束案學(xué)術(shù)思路就本項(xiàng)目以鑄咽造高溫合金死、變形高溫除合金和粉末圣高溫合金三殿類(lèi)合金為重習(xí)點(diǎn),主要圍域繞高溫合金船的成分設(shè)計(jì)匆和強(qiáng)韌化基翠礎(chǔ)理論、純宵凈化冶煉及共缺陷控制、蛙材料加工成賤形與組織性臭能調(diào)控、先旋進(jìn)加工制備息技術(shù)理論體疤系、苛刻環(huán)屢境下合金損圾傷機(jī)制及防氏護(hù)機(jī)理等關(guān)焦鍵科學(xué)問(wèn)題配展開(kāi)研究工及作,揭示高辰溫合金的成納分設(shè)計(jì)——帽制備成形—亂—組織控制晌——使役性納能之間的關(guān)尤系,建立先墾進(jìn)高溫合金膛材料設(shè)計(jì)與統(tǒng)制備加工的乒基礎(chǔ)理論體孫系。荷其總體研究杯方案如圖1呢所示閣。為高溫合金制備與加工提供理論依據(jù)和技術(shù)保障為高溫合金制備與加工提供理論依據(jù)和技術(shù)保障壽命預(yù)測(cè)方法缺陷控制強(qiáng)韌化機(jī)理性能評(píng)價(jià)方法壽命預(yù)測(cè)方法缺陷控制強(qiáng)韌化機(jī)理性能評(píng)價(jià)方法大尺寸盤(pán)件成形塑性變形機(jī)理?yè)p傷機(jī)制關(guān)鍵技術(shù)大尺寸盤(pán)件成形塑性變形機(jī)理?yè)p傷機(jī)制關(guān)鍵技術(shù)純凈化熔煉技術(shù)工藝基礎(chǔ)復(fù)雜構(gòu)件凝固成形純凈化熔煉技術(shù)工藝基礎(chǔ)復(fù)雜構(gòu)件凝固成形合金成分設(shè)計(jì)合金成分設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)理論禽圖1總體河研究方案殊主要學(xué)術(shù)思刊路如下:坊(1)合金松成分設(shè)計(jì)準(zhǔn)繭則及強(qiáng)韌化柱機(jī)制的完善托是發(fā)展新型炕高溫合金的棍重要理論基損礎(chǔ)。通過(guò)研跟究高溫合金拒在高溫、復(fù)叨雜載荷下多傻組元合金元愉素間的交互綠作用,確定懇復(fù)雜高溫合損金體系中合遍金元素的匹圈配關(guān)系,完窩善高溫合金繡在各種制備挪條件下的強(qiáng)污化理論和方限法,完善非菌平衡凝固條表件下高溫合毅金成分設(shè)計(jì)匯準(zhǔn)則,為發(fā)背展新型高溫說(shuō)合金奠定理潛論基礎(chǔ)。念(2)高溫流合金純凈化餡熔煉是獲得艘高性能結(jié)構(gòu)代部件的基本來(lái)前提,掌握蒜復(fù)雜構(gòu)件凝屬固成形技術(shù)盛及缺陷形成推機(jī)理是科學(xué)餐控制構(gòu)件精們確成形的關(guān)金鍵手段。通邀過(guò)研究高溫竭合金冶煉過(guò)盞程的純凈化示技術(shù)和鵝凝固過(guò)程中耕的微觀組織患演變及其與炕工藝技術(shù)的未相關(guān)性臥,發(fā)展高溫杏合金純凈化濃冶煉技術(shù)和談復(fù)雜多元合吼金凝固基礎(chǔ)奔理論,伐揭示凝固成梳形女過(guò)程中缺陷龍形成機(jī)理,博建立高溫合友金復(fù)雜構(gòu)件棟精密成形科天學(xué)控制方法第。尖(3)高溫狐合金的加工傻制備是發(fā)展耀新合金、促傳進(jìn)傳統(tǒng)合金示提高性能并脊降低成本的停關(guān)鍵技術(shù)。堵通過(guò)研究塑掏性變形過(guò)程泉中的微觀組埋織控制理論蓮,提出改善丸高合金化難鈔變形合金熱環(huán)塑性的方法壤;通過(guò)研究莖合金成分和饑工藝過(guò)程對(duì)驗(yàn)原始粉末顆烤粒邊界(P思PB)和夾失雜物的影響嶼,探索粉末乓高溫合金中迷PPB和夾傻雜物的形成情機(jī)理和控制悠方法;突破述高溫合金的括高純細(xì)粉制事備、霧化沉畫(huà)積直接成形穿、電磁場(chǎng)控滑制凝固等技竊術(shù)關(guān)鍵,為理高純細(xì)晶高扒溫合金液態(tài)浩成形先進(jìn)制儉備技術(shù)的應(yīng)右用奠定理論掉基礎(chǔ)。慨(4)高溫超合金腐蝕機(jī)僵理與防護(hù)涂釋層研究是關(guān)認(rèn)鍵熱端部件販長(zhǎng)壽命服役可的技術(shù)保障坦。通過(guò)研究放多功能耦合京涂層服役條中件下的高溫福氧化熱力學(xué)盞與動(dòng)力學(xué)以惡及界面特性銹,探索自適絞應(yīng)涂層制備齒技術(shù)與成分議結(jié)構(gòu)精確控共制技術(shù),實(shí)呢現(xiàn)新一代自步適應(yīng)型長(zhǎng)壽留命、耐高溫惕防護(hù)涂層的愧多功能化。咱(5)高溫賞合金的損傷激機(jī)理和壽命暗預(yù)測(cè)方法是拐先進(jìn)動(dòng)力推林力系統(tǒng)關(guān)鍵閥構(gòu)件安全服鍛役的重要科憤學(xué)基礎(chǔ)。通諸過(guò)研究在高助溫疲勞和熱培機(jī)械疲勞載斯荷下不同高母溫合金的微愿觀組織演化替、疲勞損傷子微觀機(jī)制宵和欣疲勞斷裂過(guò)忙程,建立和槳發(fā)展具有明乎確物理意義鴉、便于工程鼻應(yīng)用的安全毯服役壽命預(yù)析測(cè)方法與理梯論,同時(shí)發(fā)傭展和完善傷基于高溫合和金長(zhǎng)時(shí)組織腔穩(wěn)定性和長(zhǎng)出時(shí)服役數(shù)據(jù)嚷基礎(chǔ)上的高悟溫合金損傷蛋模型。技術(shù)途徑敵本項(xiàng)目利用陷真空感應(yīng)冶撕煉爐、真空辣定向凝固(已單晶)爐、巖高溫力學(xué)試旋驗(yàn)機(jī)、豆掃描電鏡(洞SEM)、伐透射電鏡(雷TEM)、紙電子探針(鍵EPMA)離、X射線衍酸射(XRD寸)、熱模擬撐試驗(yàn)機(jī)(G價(jià)leebl驗(yàn)e)、莊熱物理和熱珍力學(xué)測(cè)量?jī)x卻器、敲場(chǎng)發(fā)射高溫殘疲勞/環(huán)境把掃描電鏡原栽位觀察系統(tǒng)齡等材料拐制備、粉表征、測(cè)試設(shè)和分析手段迷,對(duì)高溫合嚼金的關(guān)鍵科機(jī)學(xué)問(wèn)題開(kāi)展?;A(chǔ)研究。巴主要技術(shù)途裹徑如下:揭(1)研究蛙多組元復(fù)雜熟高溫合金體小系中原子團(tuán)攤簇的偏聚特啦征及其與位備錯(cuò)等缺陷的婆交互作用,弊深入探討合限金元素固溶白度、溶質(zhì)分騙布、強(qiáng)化相難結(jié)構(gòu)與形態(tài)飼等在非平衡押凝固與固態(tài)籌相變過(guò)程中鞏的變化規(guī)律太;在原子尺詞度上闡明界絲面結(jié)構(gòu)、界須面能、缺陷秩結(jié)構(gòu)與化學(xué)兵成分之間的親關(guān)系及其對(duì)完合金力學(xué)性險(xiǎn)能的影響,胖從擴(kuò)散控制真的相變動(dòng)力泥學(xué)角度理解寬微結(jié)構(gòu)演變垂與材料宏觀機(jī)性能之間的集內(nèi)在聯(lián)系懲;通過(guò)第一窗原理計(jì)算,盟探討固溶原磨子在魄g¢優(yōu)相中的點(diǎn)陣?yán)苏嘉弧⒒儦W和有序無(wú)序鉤轉(zhuǎn)變對(duì)敵g毫/散g¢咸界面鍵結(jié)構(gòu)壽及鍵合強(qiáng)度足的影響,闡眠明位錯(cuò)和第絲二相粒子在臘合金強(qiáng)韌化存中的本質(zhì)作舍用。謠(2)通過(guò)柏超純化熔煉姻和陶瓷判過(guò)濾檢凈化技術(shù),幅研究夾雜物宅形成的熱力案學(xué)條件和動(dòng)著力學(xué)過(guò)程,賽分析高溫合午金脫O、脫毅N、脫S的當(dāng)機(jī)理,探索挪夾雜物控制姨手段;通過(guò)叢高溫熔體處鑄理,研究合西金熔體亞結(jié)昂構(gòu)的形成、芹偏聚及均勻壁化,觀察過(guò)嚷熱高溫合金星熔體結(jié)構(gòu)對(duì)亂固液界面形傘態(tài)、缺陷形海成、枝晶偏族析的影響規(guī)女律,分析高距溫合金中的仿碳化物等強(qiáng)塔化相隨熔體別處理溫度和堅(jiān)凝固參數(shù)的民變化規(guī)律。先(3)通過(guò)衛(wèi)試驗(yàn)與模擬雪相結(jié)合,研毀究不同試驗(yàn)蝶條件(合金端成分、凝固痛方式、溫度爪梯度、冷卻刷速率等)下然高溫合金凝走固成形過(guò)程條中凝固缺陷毅類(lèi)型、微觀者組織演變與曠合金性能的睡相關(guān)性,建戲立多元復(fù)雜欲合金凝固過(guò)轉(zhuǎn)程的動(dòng)力學(xué)血模型,探明琴多場(chǎng)耦合作蠟用下高溫合橡金微觀組織游演變過(guò)程,理揭示凝固成無(wú)形潤(rùn)過(guò)程中缺陷張形成機(jī)理莊及控制方法稻,為高溫合伯金復(fù)雜構(gòu)件從凝固成形提跟供理論基礎(chǔ)京。溉(4)緊密義結(jié)合我國(guó)工藏業(yè)部門(mén)的高粥溫合金鍛件煉、板帶和管蹦材熱加工工瞎藝流程開(kāi)展暢研究工作,擺在真空雙聯(lián)貝/真空三聯(lián)筋冶煉→鑄錠爭(zhēng)均勻化退火堤→鍛造開(kāi)坯竭→部件成形夸→熱機(jī)械處賞理→熱處理?yè)簟M織性能您檢驗(yàn)諸環(huán)節(jié)啞開(kāi)展檢測(cè)、有取樣、數(shù)據(jù)洲積累與分析貫工作,在熱尊模擬試驗(yàn)機(jī)啊、大型等溫妹鍛造液壓機(jī)聞和快速鍛造找液壓機(jī)上開(kāi)掉展系統(tǒng)的塑田性變形理論慰研究工作,胡進(jìn)而揭示塑扎性變形過(guò)程漠中組織演變傅的動(dòng)力學(xué)控贏制機(jī)制,建她立高溫合金溝塑性變形本吉構(gòu)關(guān)系,發(fā)輝展全過(guò)程、崗多尺度的變榜形行為描述謙方法,形成督塑性變形過(guò)紡程中的微觀到組織演變控逗制理論。懇(5)采用穗俄歇電子能膊譜和X射線監(jiān)光電子能譜牌等表面分析傾技術(shù)研究粉晉末顆粒表面警的偏析,通墳過(guò)熱力學(xué)計(jì)脖算分析原始欲粉末顆粒邊圣界(PPB視)析出相的違形成;用金船屬原位統(tǒng)計(jì)乏分布分析技為術(shù)和大樣電打解技術(shù),定科性和定量表計(jì)征母合金中左的夾雜物,董研究在熱等椒靜壓和變形雞條件下夾雜春物的形態(tài)變罵化;用漁數(shù)值模擬價(jià)方法計(jì)算P腦PB和夾雜賠物導(dǎo)致粉末飛高溫合金失賭效的模式,螺并用掃描電咽鏡原位拉伸帽或疲勞實(shí)驗(yàn)嚇進(jìn)行模擬驗(yàn)鉗證。唱(6)研究靜高溫合金液蠅態(tài)金屬霧化撤與沉積過(guò)程很兩相流流動(dòng)膨規(guī)律和沉積湖坯生長(zhǎng)過(guò)程讓?zhuān)_定金屬?lài)娙鄣文探M征織和高溫合惰金沉積坯等朗軸細(xì)晶組織亞及缺陷的形荷成機(jī)理和演脊變規(guī)律;分檔析熱加工工完藝對(duì)霧化沉帥積高溫合金睡組織與性能雙的影響,實(shí)烈現(xiàn)液態(tài)金屬肅霧化制備過(guò)結(jié)程的優(yōu)化控森制;結(jié)合電撤磁控制凝固牲實(shí)驗(yàn),研究雄電磁場(chǎng)與高柄溫合金熔體扯之間的交互朵作用機(jī)制、勿電磁場(chǎng)對(duì)液視/固界面、姥形核、晶體古生長(zhǎng)和第二義相析出的影成響,以及溶協(xié)質(zhì)原子在外糾加電磁場(chǎng)中糟的擴(kuò)散、遷業(yè)移和偏析規(guī)來(lái)律。嚴(yán)(7)川通過(guò)對(duì)天高溫合金在量服役條件的三高溫氧化腐殖蝕機(jī)理研究饑,設(shè)計(jì)并采熱用電子束物鹿理氣相沉積卷(EB-P爭(zhēng)VD)制備收具有阻擴(kuò)散榮、與基體具崇有良好界面遞匹配的抗高幕溫氧化腐蝕露防護(hù)涂層;霞采用服役環(huán)稅境模擬試驗(yàn)徒裝置,研究寫(xiě)涂層的界面貨擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)剝以及高溫氧獲化熱力學(xué)與遙動(dòng)力學(xué),分嫩析服役過(guò)程駝中涂層組織俘退化規(guī)律及說(shuō)失效機(jī)制;饞采用SEM摧、TEM和紀(jì)力學(xué)性能測(cè)慶試設(shè)備研究業(yè)界面擴(kuò)散導(dǎo)蠶致的涂層組稈織結(jié)構(gòu)演變筋和有害相析零出等界面反芒應(yīng)規(guī)律;在雅此基礎(chǔ)上,渾提出具有界小面成分、結(jié)嬌構(gòu)、熱物性難自適應(yīng)功能梯的高溫防護(hù)概涂層設(shè)計(jì)理邁論與方法。利(8)通過(guò)春研究高溫合盯金高溫疲勞哪與熱機(jī)械疲遣勞性能、宏飽觀疲勞斷裂升過(guò)程、微觀潮組織演化規(guī)占律和疲勞損同傷微觀機(jī)制窄,結(jié)合現(xiàn)有柔高溫合金材令料疲勞壽命譜評(píng)價(jià)方法,畜提出或發(fā)展育具有明確物薯理意義、簡(jiǎn)們單實(shí)用的高勉溫合金疲勞車(chē)壽命預(yù)測(cè)新辨方法與新理徒論;在服役擺環(huán)境和加載償條件下研究影構(gòu)件的失效零機(jī)理,揭示畢長(zhǎng)期高溫服磨役條件下合境金性能退化濾的原因;通交過(guò)模擬高溫萬(wàn)疲勞與熱機(jī)對(duì)械疲勞條件蹄下材料的退收化過(guò)程,與系實(shí)際構(gòu)件的泡破壞方式對(duì)僑比,揭示高托溫合金材料烈與實(shí)際構(gòu)件裁高溫疲勞破流壞的本質(zhì)規(guī)友律。隊(duì)創(chuàng)新點(diǎn)與特殼色創(chuàng)新點(diǎn):罩(1)通過(guò)利單晶貍合金成分設(shè)川計(jì)和強(qiáng)韌化炎機(jī)理研究,牙揭示高溫度只梯度定向凝清固中關(guān)鍵合娘金元素的凝法固偏析行為側(cè),憂研制無(wú)Re撲或低Re單籮晶高溫合金蓬,為發(fā)展高剩強(qiáng)度、低密湯度、低成本桑單晶高溫合賀金建立理論府基礎(chǔ)。劈(2)揭示彈高溫合金復(fù)牧雜構(gòu)件凝固視成形過(guò)程的貴科學(xué)規(guī)律,是完善高溫合臂金冶金缺陷深形成與控制漏的理論模型騾,為發(fā)展釋復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄互件精確成形碼提供科學(xué)依怠據(jù)。三(3)通過(guò)黑液態(tài)金屬霧杏化沉積過(guò)程目的優(yōu)化設(shè)計(jì)隔,結(jié)合凝固納過(guò)程的電磁識(shí)場(chǎng)控制,實(shí)證現(xiàn)高溫合金展氬氣霧化高裁純細(xì)粉和等供軸細(xì)晶錠坯牲的制備,解殺決高合金化號(hào)材料難以成濕形和均質(zhì)化拒問(wèn)題,發(fā)展證高溫合金制派備技術(shù)原型加。旨(4)通過(guò)景熱模擬試驗(yàn)晶建立基于物永理過(guò)程的高便溫合金變形劈本構(gòu)關(guān)系,援結(jié)合變形過(guò)歌程中強(qiáng)化相牛與基體相的瞎組織演化模筐型,預(yù)測(cè)高較速變形軟化旗和異常晶粒奴長(zhǎng)大(粗晶督及混晶)過(guò)縣程,實(shí)現(xiàn)熱鼓-力-組織差多場(chǎng)耦合的六全過(guò)程、多鬼尺度有限元賣(mài)模擬。特色:久(1)建立辦高溫合金成戰(zhàn)分設(shè)計(jì)、制怪備加工和組牧織性能基礎(chǔ)秘?cái)?shù)據(jù)庫(kù),呆發(fā)展先進(jìn)定狗向凝固技術(shù)光,毒為研制新型旁高溫合金材煙料和發(fā)展高豈溫合金制備但原型技術(shù)建薯立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)巧和技術(shù)銅平臺(tái)。珍(2)綜合額研究凝固成叔形過(guò)程的多述場(chǎng)耦合作用養(yǎng)對(duì)復(fù)雜構(gòu)件貨形狀尺寸和戀凝固組織的牌影響規(guī)律,結(jié)通過(guò)建立數(shù)煎學(xué)模型和實(shí)材驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)懂合,形成科僵學(xué)有效的凝懂固缺陷控制項(xiàng)方法??。?)通過(guò)談多重循環(huán)熱事加工工藝來(lái)匪改善鑄錠熱歡塑性,實(shí)現(xiàn)悲鑄態(tài)組織破娘碎;應(yīng)用高芹溫合金γ烈+γ′雙匙相組織超塑佛性變形原理電,實(shí)現(xiàn)高合春金化難變形臟合金超塑性裝坯料的制備小。擋(4)通過(guò)波對(duì)典型高溫眾合金材料與雖關(guān)鍵部件的紅失效分析,滑為我國(guó)高溫蠻合金的材料誼設(shè)計(jì)及壽命貼預(yù)測(cè)提供實(shí)撇驗(yàn)數(shù)據(jù)和理陸論依據(jù)。淘(5)通過(guò)衡對(duì)服役條件瓦下高溫合金棍氧化腐蝕機(jī)宣理研究,發(fā)鐵展新一代自鋒適應(yīng)型長(zhǎng)壽錄命多功能高賞溫防護(hù)涂層冬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與刑材料制備的條理論和方法亭。可行性分析江(1)本項(xiàng)舒目由中國(guó)科誼學(xué)院金屬研役究所、北京歲航空材料研射究院、鋼鐵肌研究總院、氧北京科技大即學(xué)、北京航概空航天大學(xué)姐、西北工業(yè)抗大學(xué)和東北鄙大學(xué)等國(guó)內(nèi)德高溫合金研昨究?jī)?yōu)勢(shì)單位鞭聯(lián)合申請(qǐng),菠各單位在高挎溫合金材料啟設(shè)計(jì)與制備鹿領(lǐng)域都有很佩好的研究基盜礎(chǔ)。粘(2)項(xiàng)目膏申請(qǐng)單位進(jìn)肚行了大量的償調(diào)研和討論樸,針對(duì)高溫毫合金材料設(shè)頸計(jì)與制備中辜的基礎(chǔ)科學(xué)魔問(wèn)題,制定挽了切實(shí)可行必的研究計(jì)劃押。戀(3)項(xiàng)目遭申請(qǐng)單位近珍年來(lái)承擔(dān)了階多項(xiàng)與高溫執(zhí)合金材料設(shè)貌計(jì)與制備有剝關(guān)的國(guó)家自煌然科學(xué)基金鬧、863計(jì)除劃、國(guó)家攻顏關(guān)項(xiàng)目等課詢(xún)題,并取得畏了豐碩的研仁究成果,為碧開(kāi)展本項(xiàng)目冬奠定了良好草的工作基礎(chǔ)辣。橫(4)在國(guó)丟家有關(guān)部委渡的支持下,添項(xiàng)目參加單杠位在材料制境備、加工、政分析、評(píng)價(jià)做等方面建立愛(ài)了完善的試戶(hù)驗(yàn)設(shè)備和檢既測(cè)手段,并蜘形成了各自雞的優(yōu)勢(shì)和特趁色。悟(5)項(xiàng)目節(jié)參加單位注群重基礎(chǔ)理論運(yùn)和應(yīng)用研究釀均衡發(fā)展,戀不僅在高溫?cái)y合金材料制吹備加工基礎(chǔ)裂理論方面取永得良好進(jìn)展銀,同時(shí)在高厲溫合金開(kāi)發(fā)伍應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)販化方面也取擴(kuò)得了顯著的復(fù)成果。興(6)項(xiàng)目統(tǒng)申請(qǐng)單位與黨國(guó)內(nèi)高溫合論金用戶(hù)建立嘗了良好的合店作關(guān)系,這貧不僅為本項(xiàng)傅目提供了需艙求牽引動(dòng)力俊,也為項(xiàng)目兄成果的驗(yàn)證撫和應(yīng)用搭建識(shí)了技術(shù)平臺(tái)絡(luò)。符各課題間相塊互關(guān)系獵本項(xiàng)目課題住設(shè)置主要圍劇繞高溫合金歌的成分設(shè)計(jì)腦和強(qiáng)韌化基書(shū)礎(chǔ)理論、純劫凈化冶煉及狡缺陷控制、音材料加工成晃形與組織性綿能調(diào)控、先辯進(jìn)加工制備雞技術(shù)理論體雹系、苛刻環(huán)按境下合金損世傷機(jī)制及防艙護(hù)機(jī)理等關(guān)拼鍵科學(xué)問(wèn)題談?wù)归_(kāi),建立告高溫合金的侍合金設(shè)計(jì)—筐—制備成形誠(chéng)——組織控死制——使役暮性能之間的去關(guān)系。以鑄心造高溫合金邀、變形高溫養(yǎng)合金和粉末約高溫合金三凱類(lèi)合金體系仁為載體,重隨點(diǎn)研究高溫黑合金材料設(shè)色計(jì)與制備中播的重大基礎(chǔ)足問(wèn)題。上根據(jù)本項(xiàng)目敲的總體思路帝和預(yù)期目標(biāo)滔,設(shè)置如下徹六個(gè)課題:兵(1)覽單晶梁高溫合金成匪分設(shè)計(jì)及強(qiáng)叛韌化基礎(chǔ)研驕究純(2)高溫花合金純凈化爬冶煉及凝固為缺陷控制妖(3)俗高合金化莊高溫合金白塑性加工過(guò)葬程中的組織庭演變機(jī)理綠(4)高溫凍合金粉末冶葬金成形基礎(chǔ)倆研究毒(5)高溫顫合金液態(tài)成驚形先進(jìn)制備廣技術(shù)基礎(chǔ)研堆究討(6)高溫號(hào)合金的損傷竹機(jī)制及耍表面防護(hù)基嚷礎(chǔ)研究吃課題之間的旺關(guān)聯(lián)性:課題五課題三課題四課題二課題一課題六課題五課題三課題四課題二課題一課題六使役性能冶金控制合金設(shè)計(jì)制備成形與組織控制使役性能冶金控制合金設(shè)計(jì)制備成形與組織控制減少環(huán)境損傷,實(shí)現(xiàn)壽命預(yù)測(cè)發(fā)展先進(jìn)合金減少環(huán)境損傷,實(shí)現(xiàn)壽命預(yù)測(cè)發(fā)展先進(jìn)合金獲得優(yōu)質(zhì)材料先進(jìn)成型工藝合金組織調(diào)控挖掘合金潛力完善理論突破技術(shù)瓶頸,發(fā)展技術(shù)原型完善理論突破技術(shù)瓶頸,發(fā)展技術(shù)原型完善理論改圖顆2課題胖設(shè)置思路及倘關(guān)聯(lián)性示意餃圖篇本項(xiàng)目的課偽題設(shè)置思路謙及其關(guān)聯(lián)性兼如圖鏟2手所示,其中聽(tīng),夠成分設(shè)計(jì)及吊強(qiáng)韌化機(jī)理稿研究是高溫訴合金發(fā)展的壟重要理論基粱礎(chǔ);純凈化桿冶煉、凝固槍成形及缺陷悟控制是改善狗材料綜合性劈能、提高產(chǎn)朵品合格率的桐關(guān)鍵環(huán)節(jié);草塑性變形是濕提高材料性象能和實(shí)現(xiàn)部室件成形的重赤要手段;粉搜末冶金與噴希射成形為獲歉得均質(zhì)近終下成形大型鑄挨鍛件提供了調(diào)新的短流程盼、低成本技住術(shù)途徑;抗委高溫氧化腐題蝕防護(hù)涂層寺為高溫合金診構(gòu)件的長(zhǎng)壽源命服役提供輝了重要的保盼障;失效機(jī)駁理及壽命預(yù)捆測(cè)為高溫合揉金構(gòu)件的安誘全可靠服役拆提供了科學(xué)合的理論依據(jù)園。因此,本執(zhí)項(xiàng)目課題的提設(shè)置既相互屈獨(dú)立又相互綿關(guān)聯(lián),構(gòu)成重了一個(gè)完整然的高溫合金塌材料設(shè)計(jì)與竊制備基礎(chǔ)理歌論體系,可灶以為我國(guó)高師溫合金產(chǎn)業(yè)祝的進(jìn)一步發(fā)須展提供理論狹基礎(chǔ)和技術(shù)繞儲(chǔ)備。米課題1、單饞晶高溫合金賢成分設(shè)計(jì)及夏強(qiáng)韌化基礎(chǔ)旬研究預(yù)期目標(biāo):怪揭示拿先進(jìn)單晶嚇高溫合金中吐主要固溶強(qiáng)謀化元素W、式Mo、Re慶、Ru等與娛微量元素C睜、B、Hf來(lái)等的舍偏析行為、馳分布特征、畢擴(kuò)散規(guī)律及腹其對(duì)合金中族第二相(閥g¢錢(qián)相、碳化物巡、TCP相貞等)析出行將為和高溫變店形過(guò)程中組駕織變化的影僑響,深入認(rèn)須識(shí)元素間的勵(lì)交互作用,弄進(jìn)一步完善早合金的強(qiáng)韌焦化基礎(chǔ)理論蹦;針對(duì)不同床的應(yīng)用環(huán)境督,確定不同耗合金元素的梯最佳振匹配關(guān)系,巴充分發(fā)揮合嚴(yán)金元素的強(qiáng)控化作用,為飯高溫合金的線成分優(yōu)化設(shè)啄計(jì)奠定理論色基礎(chǔ);通過(guò)模系統(tǒng)研究背單晶船高溫合金中椅Re、Ru疼的強(qiáng)化機(jī)制盆以及與其它舒元素的相互尾作用,尋求腳減少和替代考Re的途徑賽,探索低成奧本、高性能葵高溫合金的櫻設(shè)計(jì)思路;顯澄清高溫合搖金中微合金焰化改性的科該學(xué)本質(zhì)。駕發(fā)表論文會(huì)40牲篇以上,其伙中誰(shuí)SCI聲、珠EI寬源刊物論文親20氣篇以上;申轉(zhuǎn)報(bào)國(guó)家(國(guó)畝防)專(zhuān)利鬧3尿至桑5響項(xiàng)。培養(yǎng)高痕溫合金制備褲加工專(zhuān)業(yè)領(lǐng)本域博士和碩我士研究生央10命人以上。研究?jī)?nèi)容:扯(1)通過(guò)亂研究殖先進(jìn)單晶合琴金中奪Re、Ru毀、W、Ta組、Mo、C亡o、Cr等之主要合金化情元素和C、呼B、Hf、斥稀土等微量茫元素的強(qiáng)化木機(jī)理及元素唐間的交互作拔用,確定復(fù)損雜多元體系腦中合金元素羊的最佳匹配怎關(guān)系。鄰(2)項(xiàng)對(duì)比傳統(tǒng)定可向凝固與高烈溫度梯度液醋態(tài)金屬冷卻郵定向凝固技夸術(shù),研究關(guān)澡鍵強(qiáng)化元素胃的凝固偏析爛行為及其在院熱處理、高度溫長(zhǎng)期時(shí)效朱中的擴(kuò)散與襪偏聚,提出腹高溫度梯度半下先進(jìn)單晶鑄合金的設(shè)計(jì)寒思路。培(3)栗深入探討合霉金元素固溶兩度、溶質(zhì)分偵布、強(qiáng)化相塞與有害析出禾相等在非平繼衡凝固與固芳態(tài)相變過(guò)程勝中的變化規(guī)云律,在原子眠尺度上闡明歌界面幾何結(jié)雞構(gòu)、界面能隔、缺陷結(jié)構(gòu)酒和化學(xué)成分遍之間的關(guān)系宗。欣(笑4蠟)探討溫度是-力場(chǎng)作用老下位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)自模式及其與縫微結(jié)構(gòu)演變蓋之間的關(guān)系甲。賺(次5偶)通過(guò)第一吼原理計(jì)算,鳴深入考察晶聾格錯(cuò)配度與臂合金化對(duì)嫁g幟/良g¢漠界面電子結(jié)鉆構(gòu)的影響,捉探討固溶原政子在歇g¢沉相中的點(diǎn)陣瓶占位、畸變涼和牢有序無(wú)序轉(zhuǎn)州變對(duì)倆g翻/絡(luò)g¢性界面版鍵復(fù)結(jié)構(gòu)、梯鍵答合強(qiáng)度的影惰響以及間隙允原子對(duì)界面趁脆化性質(zhì)的積影響。斃(狗6禽)從微觀和于介觀尺度上注闡明位錯(cuò)和狗第二相粒子樓等與合金強(qiáng)兔化元素的交挖互私作用規(guī)律,霞完善高溫合惱金的強(qiáng)化理菜論。韻經(jīng)費(fèi)比例:守20%慮承擔(dān)單位:濕中國(guó)科學(xué)院庭金屬研究所希、北京科技揮大學(xué)喜課題負(fù)責(zé)人僅:罵張健營(yíng)學(xué)術(shù)骨干:考程明、董建而新、馮強(qiáng)、躁李金國(guó)、鄭腔為為、孫文鮮儒、張麥倉(cāng)桶、趙九洲、啞周蘭章、周甜亦胄拳課題2、高鑄溫合金純凈甘化冶煉及凝斧固缺陷控制預(yù)期目標(biāo):猶揭示高溫合博金復(fù)雜構(gòu)件煩凝固成形過(guò)擋程的科學(xué)規(guī)框律,簽完善高溫合麻金冶金缺陷乎形成與控制吼的理論模型印,袋發(fā)展高溫合趨金純凈化冶滾煉基礎(chǔ)理論卡和技術(shù)原型鉗,伙為欠高溫合金久鑄件精確成煌形提供科學(xué)陰依據(jù)。念具體目標(biāo)如妙下:仿置(1)細(xì)揭示高溫合根金冶煉過(guò)程端中,去除有拐害元素和雜錦質(zhì)塵的員熱力學(xué)反應(yīng)貪和動(dòng)力學(xué)過(guò)迷程,提出冶個(gè)煉過(guò)程中非機(jī)金屬夾雜的嗓有效控制方迎法享,并使合金長(zhǎng)中O、N、樹(shù)S雜質(zhì)含量懼控制在5p森pm以下;挪(2)暈表征高溫熔切體中亞結(jié)構(gòu)跪演化動(dòng)力學(xué)偉,闡明熔體航結(jié)構(gòu)蛙和特性鋒對(duì)高溫合金肥凝固行為的片影響規(guī)律,漁發(fā)展高溫合象金純凈化冶擾煉的基礎(chǔ)理膊論和技術(shù)原埋型癥;博(3)及探明高溫合瓣金凝固成形橫過(guò)程的熱力怖學(xué)和動(dòng)力學(xué)壇機(jī)理及微觀訊組織演變特疏征,掌握疏茅松、偏析、堅(jiān)雀斑等凝固腿缺陷形成與播演變規(guī)律,脫提出凝固缺躲陷的控制方浮法,大幅度劈提高鑄件合掛格率;矩(4)楊構(gòu)筑高溫合燒金凝固紙組織形成困的數(shù)學(xué)模型御,并用于指撫導(dǎo)凝固組織漿控制和鑄件賊成形;黃(5)奏闡明合金熔臂體結(jié)構(gòu)、熔散體純凈度筍和貸凝固組織與睡力學(xué)性能之序間關(guān)系,為永進(jìn)一步提升例高溫合金性蒼能和復(fù)雜構(gòu)溪件精確成形運(yùn)奠定理論基拖礎(chǔ)。黑(6)發(fā)表蒜學(xué)術(shù)論文4贈(zèng)0篇以上,羨申報(bào)專(zhuān)利4準(zhǔn)項(xiàng)以上,培鑼養(yǎng)遣博士、碩士基研究生15堵名以上。研究?jī)?nèi)容:郊1.高溫肚合金純凈化腫冶煉的基礎(chǔ)秘研究顯(1)高溫它合金熔體在或真空感應(yīng)冶捷煉過(guò)程中與途坩堝、過(guò)濾醫(yī)器以及活性浴添加材料之萬(wàn)間的熱力學(xué)悅、動(dòng)力學(xué)過(guò)字程及冶金化愛(ài)學(xué)行為研究狐??s(創(chuàng)2葡)過(guò)熱環(huán)境求下高溫合金往熔體中O、榮N、S等的覺(jué)熱力學(xué)與凝鮮固行為研究蠢。厚(3)真空彎電子束冶煉爐環(huán)境下高溫廣合金熔體中參O、N、S季等的熱力學(xué)壓與動(dòng)力學(xué)行剃為研究。階(4)真空析冶煉環(huán)境中揪高溫合金脫踩O勁、脫呆N愈、脫圈S蘭機(jī)理及有害窩雜質(zhì)元素的沙控制方法研淺究。脊(5)高溫泊合金純凈化煮冶煉技術(shù)基軟礎(chǔ)的試驗(yàn)驗(yàn)籍證和完善研示究。徑2.孤高溫合金炎凝固缺陷控經(jīng)制的基礎(chǔ)研源究擋(厚1)錄定向凝固過(guò)曲程識(shí)高溫合金什過(guò)熱處理沃的佳熔體佛行為研究。方不同溫度高言溫合金熔體仿中亞結(jié)構(gòu)的假表征、熔體聽(tīng)結(jié)構(gòu)隨溫度鐮變化的演化蘆動(dòng)力學(xué)及熔街體結(jié)構(gòu)對(duì)凝段固行為的影蒙響,建立合茫金熔體狀態(tài)鳥(niǎo)與凝固組織鐵的相關(guān)性。辨(2)定向孔凝固過(guò)程中甲高溫合金熔須體與鑄型和佩陶瓷型芯界開(kāi)面行為的熱緊力學(xué)和動(dòng)力森學(xué)機(jī)理及其澆對(duì)凝固組織錯(cuò)的影響研究顛。兵(夾3)定向凝藍(lán)固過(guò)程中高叔溫合金充填見(jiàn)及凝固過(guò)程盆中流場(chǎng)、溫初度場(chǎng)和應(yīng)力偏場(chǎng)的變化規(guī)滔律研究??寂坎旌辖鸪煞诌丁⒛虆?shù)董、鑄件結(jié)構(gòu)臉以及外場(chǎng)等鐘因素對(duì)合金情凝固過(guò)程中尤的各相競(jìng)爭(zhēng)何形核、生長(zhǎng)才和凝固組織極演變過(guò)程的殿影響規(guī)律。犬(物4牙)多場(chǎng)耦合吃作用下合金訴/匯陶瓷界面的資熱力學(xué)行為漸及熔體晶體借生長(zhǎng)機(jī)制研麥究。探索偏坑析、疏松、鏟取向偏離、擇雀斑鏈、小埋角度晶界、共再結(jié)晶等缺似陷形成機(jī)制榴和控制方法寸。稍(辨5便)合金熔體國(guó)結(jié)構(gòu)、熔體掏純凈度、凝械固組織與力悔學(xué)性能間相誘互關(guān)系研究夕。鏡(6)高溫喂合金定向凝譜固組織演化粉數(shù)學(xué)模型研木究,并通過(guò)鞠典型構(gòu)件來(lái)們驗(yàn)證和完善鐘數(shù)學(xué)模型。扔經(jīng)費(fèi)比例:贏15%傷承擔(dān)單位:疤中國(guó)航空工返業(yè)第一集團(tuán)貝公司北京航盛空材料研究控院、西北工跳業(yè)大學(xué)遇課題負(fù)責(zé)人灣:刺湯鑫隙學(xué)術(shù)骨干:拆曹臘梅、李誰(shuí)雙明、李相趴輝、劉林、因沈軍、薛明承、張勇臟課題3、高智合金化高溫杠合金塑性加納工過(guò)程中的曬組織演變機(jī)夏理預(yù)期目標(biāo):秘通過(guò)本研究枕工作解決若肺干與高合金闖化高性能高宵溫合金鑄態(tài)之組織破碎、差細(xì)晶坯料制各備和大尺寸飾部件成形相獄關(guān)的塑性加紛工基礎(chǔ)理論臥問(wèn)題,為推適動(dòng)以燃?xì)鉁u篇輪發(fā)動(dòng)機(jī)渦伍輪盤(pán)為代表拐的能源動(dòng)力張工業(yè)關(guān)鍵材爽料與部件向外高性能、高破可靠性、大護(hù)型化和長(zhǎng)壽臣命的方向發(fā)卻展提供理論度支撐,發(fā)展原技術(shù)原型??茖W(xué)層面:將揭示高合金毀化高溫合金壓塑性變形過(guò)注程中流變行額為與組織演暑變的基本特啄征,確定微夸觀組織演變壽的動(dòng)力學(xué)控且制機(jī)制,為洋發(fā)展全過(guò)程澡、多尺度、壯完全基于狀急態(tài)變量的熱糟-力-組織頭多場(chǎng)耦合物重理與數(shù)值模灰型奠定理論縣基礎(chǔ),形成捕系統(tǒng)的塑性詞變形條件下奪微觀組織演鵝變與控制理閉論,驗(yàn)證γ用′相體積分圍數(shù)40~6何0%合金超隨塑性坯料制被備原理,獲觀得平均晶粒齒直徑小于1跑0堂m的雙相細(xì)規(guī)晶組織。技術(shù)層面:狗發(fā)展高合金倡化高溫合金蠅塑性加工先風(fēng)進(jìn)技術(shù),解掠決與GH4系742等難砍加工合金直風(fēng)徑500m灑m以上鑄錠壤鑄態(tài)組織破狂碎、直徑8住00mm以停上渦輪盤(pán)鍛畢件鍛造成型市相關(guān)的關(guān)鍵到工藝問(wèn)題,棄為最終實(shí)現(xiàn)掘重型燃機(jī)急美需的大尺寸揪高性能渦輪暴盤(pán)鍛件國(guó)產(chǎn)跳化提供技術(shù)秀支撐;通過(guò)虛優(yōu)化塑性成機(jī)形工藝實(shí)現(xiàn)呀航空發(fā)動(dòng)機(jī)噸用GH41晨69及其改閘進(jìn)型合金蠕海變強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)務(wù)偏差范圍減轉(zhuǎn)小20%,即有效提高部微件性能裕度殿。專(zhuān)發(fā)表論文4寇0篇以上,何其中SCI蕉、EI源刊迫物論文20淚篇以上;申鹿報(bào)國(guó)家(國(guó)膀防)專(zhuān)利3毯至5項(xiàng)。培配養(yǎng)高溫合金帶制備加工專(zhuān)店業(yè)領(lǐng)域博士確和碩士研究縮生10人以捧上。研究?jī)?nèi)容:拿(1)研究紀(jì)具有重要和腫廣泛應(yīng)用的婦傳統(tǒng)合金、德新型高合金道化高性能合城金的熱變形譯行為,揭示猶塑性變形過(guò)兇程中組織演韻變的動(dòng)力學(xué)搬控制機(jī)制,鞠建立基于組撫織演變物理宏過(guò)程的高溫績(jī)合金熱塑性道變形本構(gòu)關(guān)窮系。已有的章研究表明高裝合金化高溫飯合金塑性變炭形過(guò)程中的準(zhǔn)流變行為具董有極高的溫歸度與應(yīng)變速繞率敏感性、劈變形激活能來(lái)呈現(xiàn)高度非非線性特征,托針對(duì)上述特汁征開(kāi)展系統(tǒng)東的實(shí)驗(yàn)研究水工作,在獲合取流變行為款精確數(shù)據(jù)的怪基礎(chǔ)上建立渾本構(gòu)關(guān)系,騙確定熱塑性停變形狀態(tài)變挑量。決(2)發(fā)展決描述塑性變闖形過(guò)程中δ姻相、γ′和執(zhí)γ′′相沉散淀析出行為習(xí)的動(dòng)力學(xué)方姐法,闡明沉略淀相與動(dòng)態(tài)陽(yáng)再結(jié)晶過(guò)程貴交互作用的揉機(jī)理。掌握紐GH416黨9及其改進(jìn)擇型合金塑性爭(zhēng)加工過(guò)程中鎮(zhèn)的再結(jié)晶行載為,重點(diǎn)是殲如何通過(guò)調(diào)擇整δ相的形宏貌、尺寸與銅分布來(lái)控制疊奧氏體晶粒狡尺寸。御(3)掌握揪針對(duì)高溫合池金熱塑性加思工過(guò)程中微求觀組織演變?yōu)⑦M(jìn)行全過(guò)程脖、多尺度模擇擬計(jì)算所需丙的基本原理田與方法,在氧此基礎(chǔ)上實(shí)決現(xiàn)對(duì)高溫合洋金塑性變形執(zhí)過(guò)程中產(chǎn)生助變形失穩(wěn)、御晶粒異常長(zhǎng)修大等現(xiàn)象進(jìn)麻行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)社。鑒于傳統(tǒng)迷的繪制再結(jié)毯晶圖及基于嗚唯象理論的假有限元模擬親方法已經(jīng)不侵能滿(mǎn)足未來(lái)干對(duì)高溫合金專(zhuān)微觀組織準(zhǔn)酷確預(yù)測(cè)和缺綠陷預(yù)報(bào)的要蒜求,需要建組立基于動(dòng)力狗學(xué)過(guò)程的、蜂從頭算起的斃微觀組織模邪擬平臺(tái),跑為滿(mǎn)足上述勾需要進(jìn)行系緩統(tǒng)的數(shù)據(jù)積心累工作。阿(4)研究鄭高合金化高亂溫合金在固哀溶處理、控限制冷卻、熱授變形多重循床環(huán)過(guò)程中γ甜′相形態(tài)與榜分布的變化鑼規(guī)律,及其壽對(duì)合金熱加薦工塑性的影蓮響。元(5)研究塔塑性變形過(guò)適程中γ′相軍不連續(xù)沉淀貫行為,以及惠在兩相區(qū)變輪形細(xì)化難變植形合金晶粒副的方法;研隊(duì)究應(yīng)變誘導(dǎo)子γ′相析出怒原理,揭示杠γ+γ些′雙相組織拘超塑性成形愁過(guò)程中的組涂織轉(zhuǎn)變動(dòng)力版學(xué)問(wèn)題。獲(6)探索魂外場(chǎng)處理對(duì)付控制高溫合占金微觀組織克、提高熱變線形塑性的原槽理與方法茅。艘經(jīng)費(fèi)比例:讓15%具承擔(dān)單位:朗鋼鐵研究總記院、東北大掛學(xué)暴課題負(fù)責(zé)人超:域張北江抄學(xué)術(shù)骨干:瞎崔文芳、鄧亞群、杜金輝撇、呂旭東、料王磊、胥國(guó)石華、趙光普洞課題4、粉弦末冶金高溫寇合金的組織疤演變及缺陷賠控制預(yù)期目標(biāo):飛闡明原始顆祥粒邊界(P姑PB)上的止析出相形成蔬的微觀機(jī)制挨和夾雜物夏的擴(kuò)演化規(guī)律插,分析PP是B和夾雜物量導(dǎo)致粉末高恐溫合金的失劣效模式,鄙探索并建立巷PPB和夾弊雜物種的控制方法家,論P(yáng)PB四數(shù)量減少5床0%。協(xié)創(chuàng)發(fā)表論文某30呀篇以上,申跟報(bào)國(guó)家闊(薦國(guó)防擔(dān))讀專(zhuān)利垃3唱項(xiàng)以上。培途養(yǎng)鹿粉末征高溫合金研糧究領(lǐng)域博士搬和碩士研究強(qiáng)生幼3螞人以上。研究?jī)?nèi)容:壟(懂1跌)加研究粉末顆感粒表面的成耀分偏析,鑒悠定粉末顆粒趕表面元素的劫種類(lèi)和分布徒,判定析出曾相的類(lèi)型,暢分析熱等靜封壓過(guò)程中原瑞始粉末顆粒便邊界稅(韻PPB桿)駐的形成。健(課2執(zhí))珍通過(guò)研究合蹲金中強(qiáng)碳化楚物形成元素皇Zr和Hf苗及熱等靜壓甜工藝和熱處初理工藝對(duì)P拖PB上析出朱相類(lèi)型的影再響,從微觀別組織和斷口駐上認(rèn)清PP噸B的特征,犁探索用實(shí)驗(yàn)突可測(cè)的參數(shù)慮來(lái)表征PP鑄B。松(茫3誰(shuí))賊研究PPB劃對(duì)合金的韌閘性、塑性以出及強(qiáng)度的影誤響,確定合恰金性能與P宜PB的關(guān)系顫。弟(售4里)征確定母合金烘和粉末中夾獎(jiǎng)雜物的分布腰、類(lèi)型和尺捐寸,研究夾畜雜物在熱等濾靜壓和變形縫條件下的形匹態(tài)變化。駕(工5搞)研究甘夾雜物對(duì)合廉金低周疲勞墻性能的影響濟(jì)。內(nèi)爆(6)研巴究股PPB和夾齒雜物導(dǎo)致粉轟末高溫合金協(xié)失效的模式糠。徹(7)繳用宏觀和微盛觀相結(jié)合的磚方法分析粉粉末高溫合金證中夾雜物/粥基體界面能哭。駛經(jīng)費(fèi)比例:鏈15%欣承擔(dān)單位:沉鋼鐵研究總映院、中國(guó)航愿空工業(yè)第一匯集團(tuán)公司北沈京航空材料攤研究院追課題負(fù)責(zé)人西:島張義文襪學(xué)術(shù)骨干:慚劉建濤、陶本宇、汪逃煜、張國(guó)星媽、周曉明、及鄒金文誦課題5、高繪溫合金液態(tài)漠成形先進(jìn)制妻備技術(shù)基礎(chǔ)專(zhuān)研究預(yù)期目標(biāo):妄建立霧化過(guò)鵲程中金屬熔爪滴與霧化氣句體之間熱量粒與動(dòng)量傳輸帶的理論模型祝以及沉積坯子件組織和缺朝陷的形成機(jī)約理與控制模屑型,以?xún)?yōu)化口的液態(tài)金屬戒霧化和沉積攪工藝制備氬晃氣霧化高溫矮合金細(xì)粉及呆高溫合金沉制積坯座。噴射成形預(yù)高溫合金整喇體致密,致塑密度扭≥98.5或%券,經(jīng)熱等靜戴壓致密度怒≥99.5禿%占,拉伸等主潮要力學(xué)性能窗優(yōu)于常規(guī)變彎形工藝。脈建立高溫合滿(mǎn)金電磁場(chǎng)控盞制凝固過(guò)程壞中能量、動(dòng)研量和質(zhì)量傳漢遞理論模型肚,揭示電磁勾場(chǎng)控制高溫桃合金凝固組估織的作用機(jī)慮理,優(yōu)化電央磁工藝參數(shù)喉,為研發(fā)高摘溫合金電磁韻場(chǎng)控制制備餃技術(shù)奠定基禿礎(chǔ)。蒙發(fā)表學(xué)術(shù)論磚文獄3撇0墨篇以上,申三請(qǐng)專(zhuān)利削2原項(xiàng)尺,道培養(yǎng)博士生餃和碩士生各趁2名。研究?jī)?nèi)容:寧(唱1允)興座研究液態(tài)金褲屬霧化過(guò)程侵兩相流流動(dòng)勒的熱量和動(dòng)掌量傳輸規(guī)律乘,耽確定高溫合蓄金熔滴射流慎到達(dá)沉積坯學(xué)表面時(shí)的速疊度、溫度、威凝固程度等雪。重(譯2答)晃澤分析氬氣霧涉化高溫合金納粉末的粒度銷(xiāo)與組織特征華,優(yōu)化氬氣尤霧化工藝參移數(shù),研究高販溫合金高純初細(xì)粉的氬氣附霧化制備技縣術(shù)。穗(丸3業(yè))肥足研究沉積坯耍的溫度變化兩規(guī)律和組織憤特征,揭示貝噴射成形高疾溫合金組織姻的形成機(jī)理目及缺陷的形廁成和控制機(jī)運(yùn)理。進(jìn)(顧4缺)淘織研究熱等靜霜壓、熱變形竿、熱處理等舟熱工藝參數(shù)弄對(duì)沉積坯組被織的影響,塌揭示噴射成快形高溫合金泥沉積坯組織炕的演變規(guī)律詳。歲(櫻5幸)絲糞通過(guò)數(shù)值模去擬,結(jié)合電河磁控制凝固古實(shí)驗(yàn),建立可凝固過(guò)程中劍能量傳遞、議動(dòng)量傳遞和窮質(zhì)量傳遞理皺論模型,研千究電磁場(chǎng)與狗高溫合金熔雕體之間的交凡互作用機(jī)制行。掠(瀉6兩)靈區(qū)研究凝固過(guò)吳程中電磁場(chǎng)降對(duì)固觸/老液界面形貌乎及對(duì)晶體形嫂核和生長(zhǎng)的僅影響,枝晶溝生長(zhǎng)與第二膠相析出分布稿的規(guī)律,以駁及溶質(zhì)原子士在外加電磁吵場(chǎng)中的擴(kuò)散躲、遷移和偏集析規(guī)律。果經(jīng)費(fèi)比例:大15%板承擔(dān)單位:夾中國(guó)航空工作業(yè)第一集團(tuán)棵公司北京航孝空材料研究塞院、中國(guó)科補(bǔ)學(xué)院金屬研芝究所咽課題負(fù)責(zé)人悅:迫張國(guó)慶也學(xué)術(shù)骨干:盛李應(yīng)舉、李血周、劉娜、鎮(zhèn)許文勇、袁懸華悲、羅天驕、斃付俊偉尸課題6、高拾溫合金的損辱傷機(jī)制及表您面防護(hù)基礎(chǔ)緒研究預(yù)期目標(biāo):渾(1)槳通過(guò)開(kāi)展典訴型高溫合金涼材料的高溫經(jīng)疲勞和熱機(jī)削械疲勞實(shí)驗(yàn)晚,研究其微嶼觀損傷機(jī)制委、微觀結(jié)構(gòu)冰演化和疲勞白斷裂過(guò)程,冊(cè)揭示高溫合醉金高溫疲勞緒與熱機(jī)械疲磚勞損傷機(jī)制曲與壽命之間役的關(guān)系榜,錘提出具有明洪確物理意義什并具有較高偽預(yù)測(cè)精度的旁高溫合金疲齊勞壽命預(yù)測(cè)乳模型。走(2)獸闡明服役條復(fù)件下高溫合鋪金氧化腐蝕外機(jī)理,揭示句防護(hù)涂層高至溫氧化熱力仁學(xué)與動(dòng)力學(xué)姿規(guī)律冷,推提出新一代替自適應(yīng)型長(zhǎng)判壽命多功能鍛高溫防護(hù)涂備層材料與結(jié)濟(jì)構(gòu)設(shè)計(jì)理論而與制備方法去。醒(3)矮高溫防護(hù)涂起層在115魚(yú)0℃空氣中富、鉛950℃扒燃?xì)猓g小介質(zhì)中達(dá)到慧完全抗氧化抬級(jí)薦。歐(4)發(fā)表底論文50篇薪,申報(bào)專(zhuān)利拿5項(xiàng),培川養(yǎng)錦博士和碩士獸研究生10莫名。研究?jī)?nèi)容:隔(1)研究降DD98M萄等默高溫合金材溜料在長(zhǎng)期服勻役條件下的卵組織演變規(guī)水律,提出高烏溫合金組織熱穩(wěn)定性的共陵性理論體系業(yè),建立高溫副合金損傷行獻(xiàn)為的逆向材事料設(shè)計(jì)理論美方法。壓(2)通過(guò)休對(duì)高溫合金葡機(jī)械盛疲勞、疲勞患-蠕變交互錫作用和熱機(jī)銀械疲勞性能派的測(cè)試、表孩征與評(píng)價(jià),管研究高溫合扒金的損傷機(jī)雙制并構(gòu)建壽原命預(yù)測(cè)模型妖。責(zé)(3)通過(guò)催研究高溫合嚼金材料中不澡同形狀和尺疫寸夾雜物以對(duì)及表面和晶黑界氧化物在勇疲勞和疲勞矩蠕變過(guò)程中茄的作用,結(jié)碰合疲勞裂紋膠萌生和擴(kuò)展速過(guò)程的原位暖觀察,揭示抓高溫合金材嗎料的微觀損泊傷機(jī)制和性耳能弱化規(guī)律臨。醬(4)通過(guò)景對(duì)高溫合金融疲勞損傷微知觀機(jī)制的深傅入研究,提吸出并完善疲鎖勞壽命顛預(yù)測(cè)方法與話理論,將其取拓展應(yīng)用于璃高溫合金構(gòu)中件失效機(jī)理常分析貝。視(梁5稈)挽研究象高溫合金在鴿模擬服役工娛況條件下體的高溫氧化險(xiǎn)腐蝕機(jī)理,映確定合金元裝素對(duì)種熔鹽鍬腐蝕速率的鑄影響塞規(guī)律。俘(篩6項(xiàng))發(fā)展具有功阻擴(kuò)散、抗園高溫氧化腐獵蝕以及界面歸相容的多功攻能耦合的涂經(jīng)層體系,研始究涂層的高老溫氧化熱力厚學(xué)與動(dòng)力學(xué)筐以及服役過(guò)鏟程中涂層組源織演化規(guī)律設(shè)。把(欠7宿)研究多功充能耦合金屬駁涂層與高溫區(qū)合金界面擴(kuò)散散動(dòng)力學(xué),維分析界面擴(kuò)怖散導(dǎo)致基體創(chuàng)高溫合金組鉤織結(jié)構(gòu)演變較、有害相析紛出等界面反濾應(yīng)的規(guī)律及請(qǐng)其對(duì)高溫合菊金力學(xué)性能鳴的影響。緊(禮8絮)研究超高懸溫陶瓷隔熱辭涂層的彈性牧模量及熱膨聲脹系數(shù)等熱蒙物性參量在奧高溫使用過(guò)罰程中的變化克規(guī)律及其對(duì)匆界面應(yīng)力與怪相容性的影略響規(guī)律,提和出具有界面星成分、界面揪結(jié)構(gòu)、界面林熱物性“自件適應(yīng)”功能浴的高溫防護(hù)榨涂層設(shè)計(jì)理暴論與制備方朋法。憲經(jīng)費(fèi)比例:沸20%掃承擔(dān)單位:鬧中國(guó)科學(xué)院歐金屬研究所雪、北京航空放航天大學(xué)堵課題負(fù)責(zé)人拉:中孫曉峰解學(xué)術(shù)骨干:昂段啟強(qiáng)、宮婦聲凱、郭洪強(qiáng)波、李樹(shù)索塑、馬岳、王炭啟民、辛麗捧、屈伸、朱馬銀蓮察四、年度計(jì)承劃緒年度戀研究?jī)?nèi)容孟預(yù)期目標(biāo)龍2023育(競(jìng)1析)合金成分枯設(shè)計(jì):坑研究氣合金元素極偏析行為、服分布特征、屆擴(kuò)散規(guī)律及攻其對(duì)合金第背二相析出行松為的影響,崇分析合金元行素固溶度、居溶質(zhì)分布、筐強(qiáng)化相與有叛害析出相等會(huì)在非平衡凝征固與固態(tài)相躺變過(guò)程中的枝變化規(guī)律,鋪觀測(cè)界面幾扶何結(jié)構(gòu)、界宜面能、缺陷仗結(jié)構(gòu)和化學(xué)陶成分之間的圍關(guān)系。企(羞2召)合金冶煉瞞鑄造:高溫洪熔體處理對(duì)碼合金純凈度粉的影響;采啄用雙晶試樣紅研究晶粒競(jìng)臭爭(zhēng)生長(zhǎng)機(jī)制是,測(cè)定變截融面定向凝固燙試樣的溶質(zhì)戴場(chǎng)與溫度場(chǎng)找分布并進(jìn)行梅計(jì)算機(jī)數(shù)值肯模擬;研究皆過(guò)熱熔體的盒結(jié)構(gòu)特性以項(xiàng)及影響流場(chǎng)癢因素和流場(chǎng)兔分布的規(guī)律芝。雙(膠3學(xué))合金制備撲成形:研究沫合金熱塑性熱變形行為,齒獲得相關(guān)合緒金在不同溫卸度與應(yīng)變速狹率條件下的組流變應(yīng)力數(shù)急據(jù),初步建新立高合金化付高溫合金熱坑塑性變形本響構(gòu)關(guān)系;汽分析粉末顆掘粒表面元素鑄的種類(lèi)、分奴布和狀態(tài),逝判定析出相苗的類(lèi)型,通匹過(guò)熱力學(xué)計(jì)搭算分析熱等槽靜壓過(guò)程中縣PPB稍的形成過(guò)程虜;促研究雙掃描省霧化噴射成左形高溫合金奇熔滴射流與喂霧化介質(zhì)之象間的熱量和羞動(dòng)量傳輸規(guī)捆律,揭示高麥溫合金熔體淺在電磁場(chǎng)作匪用下的受力葉、流動(dòng)、形皺狀約束等特荒點(diǎn)和規(guī)律,壽為利用磁場(chǎng)富控制金屬的水凝固過(guò)程和撫組織結(jié)構(gòu)提語(yǔ)供理論指導(dǎo)畜。旅(鏈4傾)合金使役趕性能:測(cè)試燙DD岔98M盲、肯Rene5辭、愧DD32楊等高溫合金虧的典型力學(xué)旋性能,研究澡高溫合金高絡(luò)溫疲勞過(guò)程摘中的微觀結(jié)溝構(gòu)演化過(guò)程濕、表面微觀怒損傷方式、些疲勞裂紋萌鴿生與發(fā)展以式及最后斷裂置過(guò)程;研究飲DD姿98M路等高溫合金暗在模擬服役稍工況條件下肝產(chǎn)生的高溫但氧化腐蝕機(jī)遲理,研究電渣子束物理氣牌相沉積高溫曲防護(hù)涂層制競(jìng)備過(guò)程中高錦能束流與涂江層物質(zhì)的相憲互作用機(jī)制遭。庫(kù)(1)了解萌合金元素偏撤析行為、分姜布特征及其局對(duì)第二相析糞出行為的影矮響,闡明界秩面幾何結(jié)構(gòu)聾、界面能、傷缺陷結(jié)構(gòu)和釘化學(xué)成分之殊間的關(guān)系,禿深入認(rèn)識(shí)元爐素間交互作板用。播(2)搞清股合金熔體性映質(zhì)特點(diǎn)和基龍本凝固特性涌,明確坩堝蔬、過(guò)濾器和投鑄型材料的峰熱物理化學(xué)潑性質(zhì),為純酸凈化冶煉、僑凝固組織和研凝固缺陷控曬制提供基礎(chǔ)筋數(shù)據(jù);建立油晶粒競(jìng)爭(zhēng)生家長(zhǎng)機(jī)制,為拖控制小角度刪晶界、取向釘偏離等缺陷央提供科學(xué)基劍礎(chǔ)。柳(3)完成音幾種典型高墳合金化難變謙形合金的熱壽壓縮試驗(yàn)研苗究,獲取熱際塑性變形流顯變應(yīng)力數(shù)據(jù)草以及熱變形旅激活能、奧罩氏體基體再請(qǐng)結(jié)晶溫度、乞沉淀強(qiáng)化相溝溶解析出溫呈度和長(zhǎng)大速蜂率等關(guān)鍵數(shù)西據(jù);確定粉燙末顆粒表面栗和熱等靜壓貌錠坯中PP壁B上析出相峽的類(lèi)型,闡奇明PPB的表形成機(jī)理,捉確定最佳高綠溫合金粉末扛制備工藝;家制備出達(dá)到精技術(shù)指標(biāo)和紐使用要求的膏氬氣霧化高創(chuàng)溫合金粉末擺,揭示高溫物合金熔體在楚電磁場(chǎng)作用慣下的受力、少流動(dòng)、形狀連約束等特點(diǎn)層和規(guī)律。戀(4)完成益DD98M窗等高溫合金牢典型力學(xué)性何能測(cè)試;揭項(xiàng)示DD98嶼M等合金高袖溫氧化腐蝕畜機(jī)理,完成院涂層成分優(yōu)究化設(shè)計(jì)。柱(5)發(fā)表牲論文配45紐篇。昂年度競(jìng)研究?jī)?nèi)容必預(yù)期目標(biāo)竹2023盜(耗1餐)合金成分謝設(shè)計(jì):研究澡單晶合金在禁高溫載荷下茂的變形機(jī)制呀,不同合金子元素對(duì)變形行機(jī)制的影響壤,分析合金壁元素的強(qiáng)韌持化機(jī)理;研激究微觀偏析臂、第二相、慧微觀缺陷等僑對(duì)高溫變形蘿過(guò)程中組織廳演化的影響禽規(guī)律;觀察印溫度脫-盈力場(chǎng)作用下硬位錯(cuò)形成及明運(yùn)動(dòng)模式及磚其與微結(jié)構(gòu)禁演變之間的沉關(guān)系;開(kāi)展完相關(guān)計(jì)算,講完善先進(jìn)單咐晶合金成分都優(yōu)化設(shè)計(jì)理勉論。恥(迷2笛)合金冶煉耳鑄造:澇研究高溫合性金熔體與坩史堝材料之間蜓的反應(yīng)熱力絕學(xué)和動(dòng)力學(xué)拜過(guò)程;恒合金枝晶生釀長(zhǎng)行為以及燦凝固參數(shù)影盾響研究,結(jié)溜合熔體流動(dòng)籃特點(diǎn),研究沃雀斑、雜晶的等缺陷形成賢特點(diǎn)與規(guī)律帖;對(duì)流對(duì)凝膏固界面、枝辭晶生長(zhǎng)特性夕等的作用規(guī)擊律研究。紙(叨3挑)合金制備針成形:測(cè)試組高合金化難牛變形合金的舒熱塑性變形本流變應(yīng)力數(shù)幣據(jù),結(jié)合對(duì)詢(xún)塑性變形條繡件下微觀組膽織演變過(guò)程管的分析,揭牢示合金變形著行為隨合金股化程度、沉便淀強(qiáng)化相體沃積分?jǐn)?shù)提高視而變化的規(guī)純律;興分析蓋PPB妙上析出相在峽不同溫度下軟的演化,研氧究合金中強(qiáng)誓碳化物形成驕元素頸Zr充和即Hf竄及工藝過(guò)程距對(duì)犯PPB鑼析出相類(lèi)型適的影響,以電及研PPB梢對(duì)合金的韌稱(chēng)性、塑性以礎(chǔ)及強(qiáng)度的影廣響;蛋開(kāi)展霧化過(guò)尖程兩相流熱稀量和動(dòng)量傳巨輸規(guī)律研究覆,運(yùn)用電磁鐮流體力學(xué)理筒論、合金凝饒固理論、能品量傳遞原理露和質(zhì)量傳遞蝴原理對(duì)合金介的凝固過(guò)程各進(jìn)行數(shù)值模設(shè)擬研究。薪(出4姐)均合金使役性仁能甩:高溫合金劉機(jī)械疲勞、暗疲勞望-著蠕變交互作軌用和熱機(jī)械置疲勞性能的仰測(cè)試、表征如與評(píng)價(jià),高傘溫合金材料翅中不同形狀帽和尺寸夾雜械物以及表面膛和晶界氧化油物在疲勞和導(dǎo)疲勞蠕變過(guò)忘程中的作用魯研究;研究刃涂層制備工憤藝參數(shù)、氣幸-固反應(yīng)非域平衡凝固過(guò)斧程對(duì)涂層晶葉粒尺寸與取針向、成分、窯致密度等微即觀組織結(jié)構(gòu)雪影響規(guī)律,糾實(shí)現(xiàn)涂層成松分與結(jié)構(gòu)精北確控制。專(zhuān)(1)揭示遍復(fù)雜單晶高惱溫合金體系呀在不同環(huán)境云中的變形損框傷機(jī)制,主些要強(qiáng)化元素裝的強(qiáng)韌化機(jī)語(yǔ)理,單晶合技金錯(cuò)配度、奏碳化物等第戀二相、微觀陽(yáng)缺陷等對(duì)變樣形機(jī)制的影局響。紅(2)建立紀(jì)枝晶生長(zhǎng)模彎型,明確變示截面試樣的任晶體生長(zhǎng)特艇征,為控制瞞雜晶等缺陷列提供依據(jù);殿弄清定向凝假固過(guò)程中各閑因素對(duì)流場(chǎng)惕的分布和影溝響規(guī)律。撞(3)獲取芳EP975洞與René駝88DT等德合金雙相細(xì)擊晶組織,平堅(jiān)均晶粒直徑事小于小10愿m趕m水;解決GH款4742合妻金直徑大于滑500mm紀(jì)真空自耗重啦熔錠自由鍛精造開(kāi)坯過(guò)程懷中的組織性銹能控制問(wèn)題竹;從微觀組瓦織和斷口上奸認(rèn)清PPB括的特征,確邊定PPB導(dǎo)訴致粉末高溫程合金的斷裂版模式;建立航噴射成形霧欣化過(guò)程高溫垂合金熔滴射辦流與霧化介提質(zhì)之間的熱循量、動(dòng)量傳廉輸規(guī)律,以縱及電磁控制銀凝固過(guò)程中辱能量傳遞、傾動(dòng)量傳遞和沙質(zhì)量傳遞理校論模型。今(4)提出養(yǎng)高溫合金機(jī)劣械疲勞、疲綠勞-蠕變交冷互作用機(jī)理碼;通過(guò)優(yōu)化蔑工藝參數(shù),萌實(shí)現(xiàn)涂層成瘡分與結(jié)構(gòu)精觀確控制。膽(5)發(fā)表辭論文排50躁篇,申報(bào)專(zhuān)董利氏5危項(xiàng)表以上候。畏年度誘研究?jī)?nèi)容計(jì)預(yù)期目標(biāo)減2023喚(1)合金蕉成分設(shè)計(jì):燥設(shè)計(jì)低成本堅(jiān)第三代單晶買(mǎi)合金,利用術(shù)高溫度梯度鍛液態(tài)金屬冷羅卻定向凝固豐技術(shù)制備單曬晶合金試棒沒(méi),驗(yàn)證前期醋工作中發(fā)現(xiàn)叼的關(guān)鍵強(qiáng)化劈元素的交互撇作用規(guī)律;描開(kāi)展單晶合范金高溫持久液、蠕變等實(shí)在驗(yàn),觀察位灶錯(cuò)組態(tài),分供析合金高溫按變形及損傷拜機(jī)制。郊(2)合金拜冶煉鑄造:樂(lè)真空電子束四環(huán)境下高溫態(tài)合金雜質(zhì)元唱素去除的熱購(gòu)力學(xué)機(jī)理和論動(dòng)力學(xué)過(guò)程劑;研究高溫腦合金在不同爆凝固條件下薪晶體生長(zhǎng)特皆征、偏析特她點(diǎn)、相析出逼特征以及雜團(tuán)晶、取向偏育離和小角度寇晶界的形成藝規(guī)律,從枝屋晶生長(zhǎng)動(dòng)力棄學(xué)角度對(duì)凝去固組織和缺磚陷的形成和究演化進(jìn)行理溫論分析。偶(3)合金稿制備成形:寸發(fā)展描述塑駝性變形過(guò)程徒中δ相、γ宵′和γ′′介相沉淀析出蘋(píng)行為的動(dòng)力戶(hù)學(xué)方法,闡轟明沉淀相與擋動(dòng)態(tài)再結(jié)晶尤過(guò)程交互作倡用的機(jī)理;剝用金屬原位融統(tǒng)計(jì)分布分異析技術(shù)或大深樣電解技術(shù)估,定性和定連量鑒定母合艦金中夾雜物氏的分布、類(lèi)鎖型和尺寸,垮用粉末分析膊儀和EDS狐鑒定粉末中除夾雜物尺寸廢、數(shù)量和類(lèi)泉型;完成雙銷(xiāo)掃描霧化噴教射成形高溫扮合金沉積坯簽形成過(guò)程研再究,主要研丹究氬氣霧化絹高溫合金粉誼末和沉積坯蹦的凝固過(guò)程津與組織特征謝,研究凝固恨過(guò)程中電磁獸場(chǎng)對(duì)固/液筋界面表面能廁、固/液界淺面形貌及對(duì)框晶體形核和親生長(zhǎng)的影響窄。貌(4)合金竟使役性能:棟研究反向相映界、位錯(cuò)組脆態(tài)、層錯(cuò)等督微觀缺陷在擋疲勞損傷過(guò)立程中的作用練;通過(guò)模擬巾實(shí)際服役條桶件下的高溫晶疲勞實(shí)驗(yàn),雅測(cè)試高溫合校金的疲勞壽層命數(shù)據(jù),完糾善疲勞壽命塔預(yù)測(cè)方法;濃發(fā)展具有阻膝擴(kuò)散、抗高浩溫氧化腐蝕過(guò)以及界面相記容的多功能露耦合的涂層穗體系,研究快涂層的高溫卷氧化熱力學(xué)芝與動(dòng)力學(xué)以腔及服役過(guò)程求中涂層組織此演化規(guī)律。奇(再1宗)提出高溫昏度梯度下低嫁成本(低四Re蟻)先進(jìn)單晶算合金的設(shè)計(jì)蹤思路。僚(泰2庭)建立雜晶命及小角度晶殖界形成機(jī)制漠模型,弄清獅熔體流動(dòng)狀懇態(tài)下的晶體擦生長(zhǎng)特性和殿規(guī)律。憑(走3償)解決環(huán)GH469腰8佩合金直徑大炸于碧1000m永m(xù)鉤、海GH474歡2愿合金直徑大析于銅800mm腰、掙GH458藥6辭合金直徑大脖于藍(lán)600mm巷渦輪盤(pán)鍛件骨的鍛造成型脖與組織性能??刂茊?wèn)題;產(chǎn)確定住母合金和粉洪末

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