第320章 先跑一下
第320章先跑一下
“对于航空发动机扇叶材料，目前主要采用的材料有三种。”
“一种就是类似FGH4098-15这样的镍基材料，然后就是单晶高温合金，FGH4098也算是这类材料中的一员，其次就是复合高温材料。”
“单晶高温合金当中，最主要的一点就是以单个晶体为单位，从而使得最终的材料合金化程度更高，以此来提高材料的各项性能，尤其是在高温环境下工作，甚至是在能够溶解的环境下进行工作时，也能够保证较强的性能。”
“这是最重要的一点。”
绝大多数的材料，在温度较高的时候，其强度之类的性能就可能已经变弱了，抗拉强度变低等等。
而这样的材料肯定是不能用在航空发动机上面的。
而对于单晶高温合金来说，就能够在高温状态下仍保持强度的材料，然后在涡轮高速转动的时候不会突然断裂。
“至于复合高温材料，主要的材料种类倒是挺多的，有树脂基、陶瓷基、碳/碳类，以及金属基，不过就实际应用上的表现来看，陶瓷基还是最出色的。”
“那么到底选择哪一种呢……？这是个问题。”
佘山科研院的材料实验室中，李牧坐在电脑前，搜索着各种各样的资料，心中微微思索着。
关于这个问题，也算得上是在航空发动机材料选择上，令每个研究人员都脑壳痛的问题。
毕竟谁也不知道这些不同材料在经过不同的组合之后，能够拥有怎样的性能。
仅仅是耐高温可不行，不然的话，钨这种熔点在3400多度的材料，早就被搬上了航空发动机。
还得密度低，热脆性低，像钨，即使能够承受三千多度的高温，但是其在400度的时候就会变得很脆，再加上其密度极高，基本上不会被考虑使用在航空发动机上。
不过，经过了这么几天的思考，李牧也已经有了自己的初步想法。
“镍基单晶高温合金还是比较值得信赖的。”
至少现在就已经有一个成熟的例子在前，对于李牧来说，目前所能够做的，就是先利用过去的成功案例来辅助。
就像是单晶高温合金，最初也是源自于一种叫做弥散强化的材料强化方法才得以逐渐产生的。
没有太多的犹豫，李牧便做出了决定——先仔细分析现有的材料。
“那么，就先分析一下不同性能的单晶高温合金，在内部所呈现出来的不同性质。”
至于这些材料从何来，这就用不着李牧担心了，程国栋那边给他提供了各种各样的资料，其中就包括了多种军方正在使用的单晶高温合金材料。
资料十分详细，包括了多种金相图、光谱图等等，基本上是能有的都有，哪怕是比较鸡肋的都有。
而这也为李牧提供了不小的便利。
因为，若想要使用材料电子行为原理里面的理论来分析材料的话，这方面的资料越是详细就越好。
因此，刚一上手，李牧就得到了不小的进展。
一堆的草稿纸上，写满了各种各样的算式，李牧看着这些算式，满意地点了点头。
“不错，现在基本上是从电子行为原理方面完全分析清楚了粉末高温合金能够在高温下仍然能够保持高强度的原理。”
“在这种特殊的铸造方法下，使得这类合金在高温下的有害相析出得到了极大的缓解，克服常规合金的偏析情况。”
“所以……均匀是最重要的。”
李牧的心中思考起来。
普通的合金，因为铸造手段原因，不同的成分在其内部可能出现分布不均匀的问题，于是在高温的情况下，这些分布不均匀的成分就有可能脱离合金化，直接析出，如此一来，也就破坏了这块合金的内部完整性。
就像是那句话，堡垒都是从内部被攻破的，坚硬的合金也是如此，内部出现了一颗颗独立存在的颗粒，自然而然也就让合金的高温强度变差，变得容易断裂。
李牧从旁边的资料中取出了其中的一份，这份资料，就是WS-22上面的一块叶片在经过长时间高温环境的高速运转后突然断裂，其断裂面的金相图。
很容易就能够分析出来，其中的那些有害相，是造成其断裂的罪魁祸首。
“这说明他们所使用的粉末冶金工艺在均匀性上仍然较弱。”
“所以目标很明确了，如何使合金中的各金属成分更加的均匀，是很重要的一个方向。”
李牧随手在草稿纸上写下了两个字：工艺。
工艺的好坏，将成为合金均匀度的重要因素，也就对发动机性能有着十分巨大的影响，决定着发动机的寿命。
像WS-15发动机的寿命，外面传闻的有2000小时、4000小时左右，而李牧这里有着更加详细的数据，为3600小时左右。
而决定这个寿命的关键，就是叶片材料。
“而第二个目标，就是继续改良配方。”
“唔……”
这一点嘛，对李牧来说其实还算是比较简单，利用脑海计算机，他能够日复一日地进行模拟，再根据材料电子行为原理的计算，他很容易就能够对当前的合金配方进行改良。
但工艺不改变的话，该有的问题，肯定还是会有。
“不过，工艺需要慢慢研究，配方的话，可以先整出来一个，这样也能够根据新配方来设计后面的新工艺。”
想到这里，李牧便行动了起来，开始设计新的配方。
有脑海计算机的帮助，再加上新理论的帮助，半个月的时间后，李牧便拿出来了一个新的配方。
……
“这个配方……你确定可以么？”
基地中，拿着李牧带来的新配方，四个研究所的研究员都是一脸懵。
从他们邀请李牧，到现在满打满算都才三个周，他就整了个新配方过来了？
真假的？
李牧摊手：“你们用超算模型跑一下就知道了。”
听到李牧这么说，几个人都是相视一眼，然后就作出决定。
“好，那就先跑一下试试。”
……
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“对于航空发动机扇叶材料，目前主要采用的材料有三种。”
“一种就是类似FGH4098-15这样的镍基材料，然后就是单晶高温合金，FGH4098也算是这类材料中的一员，其次就是复合高温材料。”
“单晶高温合金当中，最主要的一点就是以单个晶体为单位，从而使得最终的材料合金化程度更高，以此来提高材料的各项性能，尤其是在高温环境下工作，甚至是在能够溶解的环境下进行工作时，也能够保证较强的性能。”
“这是最重要的一点。”
绝大多数的材料，在温度较高的时候，其强度之类的性能就可能已经变弱了，抗拉强度变低等等。
而这样的材料肯定是不能用在航空发动机上面的。
而对于单晶高温合金来说，就能够在高温状态下仍保持强度的材料，然后在涡轮高速转动的时候不会突然断裂。
“至于复合高温材料，主要的材料种类倒是挺多的，有树脂基、陶瓷基、碳/碳类，以及金属基，不过就实际应用上的表现来看，陶瓷基还是最出色的。”
“那么到底选择哪一种呢……？这是个问题。”
佘山科研院的材料实验室中，李牧坐在电脑前，搜索着各种各样的资料，心中微微思索着。
关于这个问题，也算得上是在航空发动机材料选择上，令每个研究人员都脑壳痛的问题。
毕竟谁也不知道这些不同材料在经过不同的组合之后，能够拥有怎样的性能。
仅仅是耐高温可不行，不然的话，钨这种熔点在3400多度的材料，早就被搬上了航空发动机。
还得密度低，热脆性低，像钨，即使能够承受三千多度的高温，但是其在400度的时候就会变得很脆，再加上其密度极高，基本上不会被考虑使用在航空发动机上。
不过，经过了这么几天的思考，李牧也已经有了自己的初步想法。
“镍基单晶高温合金还是比较值得信赖的。”
至少现在就已经有一个成熟的例子在前，对于李牧来说，目前所能够做的，就是先利用过去的成功案例来辅助。
就像是单晶高温合金，最初也是源自于一种叫做弥散强化的材料强化方法才得以逐渐产生的。
没有太多的犹豫，李牧便做出了决定——先仔细分析现有的材料。
“那么，就先分析一下不同性能的单晶高温合金，在内部所呈现出来的不同性质。”
至于这些材料从何来，这就用不着李牧担心了，程国栋那边给他提供了各种各样的资料，其中就包括了多种军方正在使用的单晶高温合金材料。
资料十分详细，包括了多种金相图、光谱图等等，基本上是能有的都有，哪怕是比较鸡肋的都有。
而这也为李牧提供了不小的便利。
因为，若想要使用材料电子行为原理里面的理论来分析材料的话，这方面的资料越是详细就越好。
因此，刚一上手，李牧就得到了不小的进展。
一堆的草稿纸上，写满了各种各样的算式，李牧看着这些算式，满意地点了点头。
“不错，现在基本上是从电子行为原理方面完全分析清楚了粉末高温合金能够在高温下仍然能够保持高强度的原理。”
“在这种特殊的铸造方法下，使得这类合金在高温下的有害相析出得到了极大的缓解，克服常规合金的偏析情况。”
“所以……均匀是最重要的。”
李牧的心中思考起来。
普通的合金，因为铸造手段原因，不同的成分在其内部可能出现分布不均匀的问题，于是在高温的情况下，这些分布不均匀的成分就有可能脱离合金化，直接析出，如此一来，也就破坏了这块合金的内部完整性。
就像是那句话，堡垒都是从内部被攻破的，坚硬的合金也是如此，内部出现了一颗颗独立存在的颗粒，自然而然也就让合金的高温强度变差，变得容易断裂。
李牧从旁边的资料中取出了其中的一份，这份资料，就是WS-22上面的一块叶片在经过长时间高温环境的高速运转后突然断裂，其断裂面的金相图。
很容易就能够分析出来，其中的那些有害相，是造成其断裂的罪魁祸首。
“这说明他们所使用的粉末冶金工艺在均匀性上仍然较弱。”
“所以目标很明确了，如何使合金中的各金属成分更加的均匀，是很重要的一个方向。”
李牧随手在草稿纸上写下了两个字：工艺。
工艺的好坏，将成为合金均匀度的重要因素，也就对发动机性能有着十分巨大的影响，决定着发动机的寿命。
像WS-15发动机的寿命，外面传闻的有2000小时、4000小时左右，而李牧这里有着更加详细的数据，为3600小时左右。
而决定这个寿命的关键，就是叶片材料。
“而第二个目标，就是继续改良配方。”
“唔……”
这一点嘛，对李牧来说其实还算是比较简单，利用脑海计算机，他能够日复一日地进行模拟，再根据材料电子行为原理的计算，他很容易就能够对当前的合金配方进行改良。
但工艺不改变的话，该有的问题，肯定还是会有。
“不过，工艺需要慢慢研究，配方的话，可以先整出来一个，这样也能够根据新配方来设计后面的新工艺。”
想到这里，李牧便行动了起来，开始设计新的配方。
有脑海计算机的帮助，再加上新理论的帮助，半个月的时间后，李牧便拿出来了一个新的配方。
……
“这个配方……你确定可以么？”
基地中，拿着李牧带来的新配方，四个研究所的研究员都是一脸懵。
从他们邀请李牧，到现在满打满算都才三个周，他就整了个新配方过来了？
真假的？
李牧摊手：“你们用超算模型跑一下就知道了。”
听到李牧这么说，几个人都是相视一眼，然后就作出决定。
“好，那就先跑一下试试。”
……
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