首先要了解,在飛機引擎中,渦輪葉片在高溫(1000攝氏度以上)、壓力(100 MPA或更大)、強烈的離心力下工作。此外,在這樣的環境下,葉片必須能夠穩定的工作,并且不能出現任何的蠕動和斷裂。因此,對于使用在刀片上的材料具有更高的耐熱性和抗蠕變性的能力。
要知道,目前的航空發動機,都是用耐熱的單晶合金制造的。日本TMS-75TMS-75的主要成分是: Ni、 Mo、 Ti、铼、 W、鉻、鎢、鎢、鎢等,其中還包括了鎢。此外,我國第3代DD409單晶耐熱合金中也存在着鎢元素。其實,最開始的時候,引擎的主要成分是變形的高溫合金,但内部卻是鎢的。可以這麼說,每個國家的單晶葉片中的元素含量和種類都不一樣。事實上,在單晶耐高溫合金中加入鎢可以增加固溶的強度,但含量卻沒有铼那麼高。
我們來看看“鎢和铼”的特殊性質,它的熔點最高(3422攝氏度),但它很容易在高溫下與氧發生反應,而且在高溫時,它還會産生華為氣體。而铼的熔點(3186℃)僅比鎢和碳低,但在高溫下更為穩定,其抗拉強度可達到1172 Mpa。铼在高溫、低溫和急熱交替的情況下,幾乎沒有熱脹冷縮的現象,也就是說,在發動機停止運行的時候,在超過1000攝氏度的情況下,使用了铼的發動機,不會發生變形,這對于飛機發動機來說,是再好不過了。
飛機引擎的刀片并非全部都是金屬铼,而铼的含量則是2%~6%,說句不好聽的,就是将铼加入到葉片中,提高其抗蠕變、抗高溫、抗氧化性。結果表明:将铼添加到鎳中,能顯著提高其抗蠕變能力。
事實上,在飛機的葉片上,也有鎢的用途,隻是沒有铼的多,用途也沒有铼那麼廣泛。有。而生産單晶耐高溫合金葉片的方法有兩種:一是采用取向凝固技術生産單晶葉片;第二種方法是利用高能束流焊機對高溫合金粉和絲材進行增材加工。至于第一個辦法,就是将所有的合金都融化,然後再進行定向固化。要知道,鎢的熔點在3400攝氏度以上,而其他的稀有元素,卻沒有這個溫度,足足高出了300攝氏度。在這種高溫下,其他的稀有金屬會不會受到影響呢?但是,由于國内3号單晶耐熱合金和日本3号單晶耐熱合金都包含了鎢,這就意味着,這一系列問題得到了解答。
不過,鎢并不是什麼稀罕的東西,所以,他們的注意力并不在鎢上。然而,事實證明,飛機引擎的葉片中依然含有鎢。
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