高性能增材制造金属梯度材料的研制及其市场性分析

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航空发动机燃烧室中超高温、大压差、超长循环服役的极端工况对零部件材料的性能提出了苛刻的要求,燃烧室内外壁工作温度差可达2000℃以上,一般的均相材料无法满足使用要求,而功能梯度材料在高温、大温度梯度、大机械载荷等极端服役环境中具有广阔的应用前景。为研发能适应发动机燃烧室等严苛环境的高温材料,本项目开展大物性差异合金HA188/GRCop42功能梯度材料的研究,HA188钴基合金具有优异的高温强度,GRCop42铜基合金具有优异的导热性能,GRcop42用作燃烧室衬里材料,能较好地应对高热通量环境,HA188在外壁提供强度支撑,借助相图计算合理设计梯度路径,通过增材制造技术实现两种合金的有效连接,建立其微观结构与组织性能之间的关联,有望将其应用于发动机燃烧室壁,实现超高温、超长循环服役下的性能提升。