先进(jin)航空发(fa)动机(ji)朝着(zhe)高(gao)涡轮(lun)前(qian)温度(du)、高(gao)推(tui)重(zhong)比、长(zhang)寿(shou)命(ming)和低(di)油耗方向发展，除了(le)先(xian)进的(de)设计技术，发动(dong)机性(xing)能(neng)的(de)提高(gao)强(qiang)烈(lie)依赖(lai)于先进(jin)材料(liao)及(ji)制造(zao)技术的(de)发(fa)展(zhan)，发动机的(de)关键件(jian)和重(zhong)要(yao)件(jian)亟(ji)需(xu)耐高温、高(gao)比(bi)强(qiang)度、高比模量、抗(kang)氧化(hua)和(he)阻(zu)燃(ran)的新材(cai)料(liao)。随着使(shi)用(yong)温度(du)的升高，材(cai)料(liao)的高温性(xing)能尤其是(shi)蠕(ru)变性能(neng)显(xian)得越来越(yue)重(zhong)要。先(xian)进材(cai)料(liao)及(ji)制造技(ji)术(shu)保障(zhang)了(le)新材料制(zhi)件及新(xin)型结(jie)构(gou)的实(shi)现，使发(fa)动(dong)机的质量不断减轻(qing)，发动机(ji)的工作(zuo)效率(lv)、使用寿命(ming)、稳定性和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)不断(duan)提(ti)高(gao)。钛合(he)金材料(liao)在(zai)发动(dong)机400℃以下(xia)低(di)温(wen)段的应(ying)用(yong)受到密(mi)度(du)更小的树脂(zhi)基复合(he)材料的竞(jing)争(zheng)，而(er)普(pu)通(tong)钛(tai)合(he)金(jin)材料600℃以(yi)上的蠕变、持(chi)久(jiu)、组(zu)织(zhi)稳定(ding)性(xing)、抗氧化(hua)等(deng)性能已(yi)无(wu)法(fa)胜(sheng)任(ren)发动机(ji)的(de)使用(yong)要(yao)求［1］。与镍(nie)基高(gao)温合金相(xiang)比,600℃高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金、Ti-Al系(xi)金属(shu)间(jian)化合物(wu)、SiC纤(xian)维增(zeng)强钛(tai)基复(fu)合材料（SiCf/Ti）在(zai)500～850℃温度区间(jian)的(de)比(bi)强度(du)、比(bi)蠕(ru)变(bian)强度(du)和(he)比疲劳强(qiang)度(du)方面有(you)明(ming)显(xian)优势，在(zai)保持相(xiang)同服(fu)
役(yi)使用(yong)性(xing)能(neng)的(de)情况(kuang)下，以钛代(dai)镍可减(jian)重(zhong)40％以上，这对提高(gao)发(fa)动(dong)机的(de)推(tui)重比和(he)使(shi)用性(xing)能(neng)效(xiao)果显(xian)著(zhu)，这些新(xin)材料(liao)与整(zheng)体叶盘(pan)、整体叶(ye)环等轻(qing)量(liang)化(hua)结构(gou)相(xiang)结合，有(you)望(wang)应用(yong)于(yu)新一代(dai)发(fa)动机(ji)高压压(ya)气机(ji)和(he)低(di)压(ya)涡轮(lun)部(bu)件［2］。
在Ti-Al系(xi)金属间化(hua)合(he)物家族(zu)中(zhong)，与(yu)Ti3Al和(he)Ti2AlNb合金相比，TiAl合(he)金以其(qi)显(xian)著的低密(mi)度、高比模量、高(gao)蠕(ru)变(bian)抗力、阻燃等优(you)势，成(cheng)为发动(dong)机高(gao)温结(jie)构(gou)应用(yong)最(zui)有(you)潜(qian)力的(de)材料(liao)之(zhi)一。钛(tai)火一(yi)直是(shi)影响发动机(ji)安(an)全可(ke)靠使(shi)用的(de)重大隐(yin)患，其发(fa)生往(wang)往是无征(zheng)兆的(de)，且在(zai)短(duan)时间(jian)内(nei)发生(sheng)，来不(bu)及采(cai)取(qu)有(you)效控(kong)制措(cuo)施(shi)。发动(dong)机(ji)钛火问题直接(jie)推(tui)动(dong)了阻(zu)燃(ran)钛(tai)合金(jin)的(de)研(yan)究(jiu)与发展(zhan)［3］。
随600℃高温(wen)钛合金(jin)、阻燃(ran)钛(tai)合金(jin)、TiAl合金、SiCf/Ti复合(he)材料这(zhe)类新材(cai)料研(yan)究工(gong)作(zuo)的(de)不(bu)断深入(ru)，技术(shu)成(cheng)熟度得以(yi)提升，逐步积累工(gong)程化(hua)生(sheng)产和(he)应(ying)用(yong)经(jing)验，研(yan)制的典(dian)型件(jian)在新型(xing)发(fa)动机(ji)上进(jin)行(xing)了强度(du)考(kao)核和装机试(shi)用(yong)，成(cheng)为(wei)发(fa)动(dong)机(ji)新材(cai)料(liao)应(ying)用领域(yu)的新(xin)力(li)军。600℃高(gao)温钛(tai)合金适用(yong)于(yu)工(gong)作(zuo)温(wen)度(du)为(wei)500～600℃的高(gao)压压气机整(zheng)体叶(ye)盘(pan)、机(ji)匣(xia)等；阻(zu)燃(ran)钛合(he)金(jin)适(shi)用(yong)于高压(ya)压气(qi)机(ji)机(ji)匣(xia)、叶(ye)片等；TiAl合金(jin)适(shi)用于(yu)工(gong)作(zuo)温(wen)度在(zai)700～850℃的高压(ya)压(ya)气(qi)机(ji)叶(ye)片(pian)、涡(wo)轮(lun)叶片等；SiCf/Ti钛基复合材(cai)料适用(yong)于高压压(ya)气(qi)机(ji)整体(ti)叶(ye)环。
虽然(ran)600℃高温钛(tai)合(he)金(jin)、阻(zu)燃钛(tai)合(he)金、TiAl合(he)金、SiCf/Ti复(fu)合(he)材(cai)料(liao)在(zai)某(mou)一项性(xing)能方(fang)面具有独特优势(shi)，但(dan)并非十全十(shi)美(mei)，在某(mou)些方面还存(cun)在明显不(bu)足，如(ru)TiAl合金低的(de)室(shi)温塑(su)性和(he)韧性(xing)、较(jiao)差的制(zhi)造(zao)加工(gong)工(gong)艺性能以及高(gao)昂的成(cheng)本等。因(yin)此(ci)，在(zai)进(jin)行选材(cai)和(he)制定(ding)工(gong)艺(yi)时，应针(zhen)对具体(ti)零部(bu)件(jian)的使用性(xing)能要(yao)求(qiu)，综合(he)协(xie)调(diao)力(li)学性(xing)能(neng)、工(gong)艺(yi)性能(neng)、生产成本等因素(su)，遵循先(xian)进(jin)科学(xue)的设计准则如(ru)损(sun)伤(shang)容(rong)限(xian)设计、可靠(kao)度设计(ji)、概率寿(shou)命设(she)计(ji)等(deng)，改进(jin)和提高(gao)材料(liao)性(xing)能，避(bi)免出现(xian)严重(zhong)影(ying)响(xiang)使用(yong)的短板(ban)，兼(jian)顾(gu)结(jie)构(gou)强度设计、材(cai)料研(yan)究(jiu)和(he)部件(jian)制(zhi)造(zao)工(gong)艺技(ji)术(shu)，相互推动(dong)，促(cu)进设(she)计(ji)、材(cai)料、应(ying)用三(san)者(zhe)的(de)有机融(rong)合［4］。本文综述近(jin)年来(lai)我国(guo)在先(xian)进(jin)高(gao)温(wen)钛合(he)金材料(liao)及应(ying)用(yong)技术等(deng)方面(mian)的(de)研究进展及(ji)取得的(de)成果(guo)，并(bing)提(ti)出材料及(ji)构件设计、加(jia)工(gong)和使用(yong)亟(ji)待突破的关键技术(shu)及其(qi)工(gong)程应用需要开展的(de)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)。
1、先(xian)进高(gao)温钛(tai)合金(jin)材(cai)料(liao)及(ji)构(gou)件(jian)制造(zao)技术(shu)研究进(jin)展(zhan)
根(gen)据在发动(dong)机(ji)上(shang)的(de)设(she)计使用特点，先(xian)进(jin)高温(wen)钛合金系(xi)列(lie)材(cai)料(liao)研究的目(mu)标始(shi)终(zhong)是致(zhi)力于(yu)提(ti)高长时(shi)使(shi)用温(wen)度(du)，即提高(gao)热(re)强性(xing)，同(tong)时(shi)须(xu)具(ju)有良好(hao)的(de)热动力学稳(wen)定性(xing)，即(ji)保(bao)证(zheng)部(bu)件(jian)在设计(ji)使用寿(shou)命(ming)期内(nei)保(bao)持持续的(de)物理和力学(xue)性能。发动机(ji)高温段工(gong)作(zuo)的盘(pan)、叶片(pian)、整(zheng)体叶(ye)盘(pan)、整体叶环(huan)等转(zhuan)动(dong)件，要求(qiu)材(cai)料(liao)在高温服役环(huan)境(jing)下(xia)具(ju)有足够的(de)蠕变(bian)抗(kang)力(li)、高低(di)周(zhou)疲(pi)劳(lao)强度、组(zu)织(zhi)稳(wen)定(ding)性(xing)及(ji)抗氧化(hua)能力，防止过(guo)量(liang)的蠕变变(bian)形和(he)足够高的(de)疲(pi)劳(lao)强(qiang)度(du)是设计关(guan)键。此(ci)外(wai)，对于(yu)整(zheng)体(ti)叶盘和整(zheng)体叶环零件(jian)，控(kong)制(zhi)气(qi)动力(li)诱发的(de)叶(ye)片(pian)振动很重要(yao)。在(zai)400℃以下(xia)，普(pu)通(tong)钛(tai)合金(jin)具有(you)足(zu)够(gou)的(de)蠕(ru)变(bian)抗(kang)力(li)，使(shi)用过程中(zhong)一(yi)般为(wei)疲劳破坏(huai)为(wei)主(zhu)的失效(xiao)模(mo)式；而(er)在(zai)400℃以上(shang)，随着(zhe)使(shi)用(yong)温度的(de)提(ti)高，蠕(ru)变(bian)性能(neng)愈来愈(yu)成为制(zhi)约(yue)钛合(he)金使(shi)用性能(neng)和使用(yong)寿(shou)命的关(guan)键(jian)因素(su)。同(tong)时(shi)，应(ying)考(kao)虑高(gao)温(wen)环境下材料(liao)的(de)蠕(ru)变(bian)与(yu)疲(pi)劳、环(huan)境的交互(hu)作(zuo)用(yong)，以及过(guo)量的蠕(ru)变变形会(hui)造(zao)成(cheng)叶片与机(ji)匣(xia)间的(de)非正(zheng)常(chang)摩擦(ca)引起的(de)钛(tai)火(huo)问题。
我(wo)国(guo)航空(kong)发动(dong)机在役和在(zai)研(yan)的(de)主(zhu)要(yao)高(gao)温(wen)钛合金如(ru)表1所示(shi)。随年代(dai)的推(tui)进(jin)，高(gao)温(wen)钛(tai)合金的(de)使用(yong)温(wen)度呈不(bu)断(duan)提高的发(fa)展(zhan)趋势，现(xian)役发动机上使(shi)用(yong)的(de)钛合金(jin)主要有TC4，TC11，TC17和(he)TA11等(deng)，用(yong)于(yu)发(fa)动(dong)机风(feng)扇(shan)和(he)压气(qi)机(ji)低温段工(gong)作的叶(ye)片、盘(pan)、机(ji)匣(xia)等零件(jian)。20世(shi)纪90年(nian)代研(yan)制的550℃高温(wen)钛(tai)合金(jin)TA12，工程(cheng)化(hua)时遇到(dao)较大的(de)技(ji)术(shu)问(wen)题，后(hou)经(jing)成(cheng)分优(you)化，去除了(le)稀土(tu)元(yuan)素Nd，重新命名(ming)为TA32。Ti3Al基(ji)金(jin)属(shu)间化合(he)物(wu)合金TD2和TD3，其(qi)机(ji)匣典(dian)型件(jian)通(tong)过(guo)了(le)强度考(kao)核试验，尚(shang)未获(huo)得(de)实(shi)际工程应(ying)用。近年(nian)来(lai)，随(sui)着先进(jin)发(fa)动(dong)机(ji)对高温(wen)钛合金的(de)迫切需求(qiu)，600℃高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金、阻(zu)燃钛合(he)金、TiAl合金(jin)和(he)SiCf/Ti复(fu)合材料(liao)成为新型(xing)高温钛合(he)金的(de)发展重点(dian)。
1.1 600℃高温钛(tai)合(he)金
600℃被认(ren)为(wei)是(shi)普通钛合金的(de)“热障”温(wen)度，进一(yi)步提(ti)高(gao)工作(zuo)温(wen)度(du)受(shou)到(dao)蠕(ru)变、持(chi)久(jiu)、组(zu)织稳(wen)定性(xing)、表(biao)面(mian)抗氧(yang)化(hua)等(deng)性能的(de)限制(zhi)［1］。在(zai)500～600℃范围内(nei)，与(yu)
GH4169高(gao)温(wen)合(he)金(jin)相比，600℃高温(wen)钛(tai)合金在比(bi)强度(du)、低周(zhou)疲劳(lao)性能(neng)、抵(di)抗疲劳(lao)裂(lie)纹(wen)扩(kuo)展(zhan)性能(neng)等方面(mian)有(you)明显(xian)优(you)势［5，6］，因此，基(ji)于(yu)减重和提(ti)高(gao)推重比的目的(de)，新型(xing)先进发(fa)动机(ji)对600℃高(gao)温(wen)钛合(he)金有(you)迫(po)切需(xu)求(qiu)。
国外(wai)典型的(de)600℃高温钛合金有英(ying)国(guo)的IMI834、美(mei)国的(de)Ti-1100、俄(e)罗斯(si)的(de)BT36和(he)BT41，其中(zhong)IMI834在EJ200、TRENT系列、PW305、PW150等(deng)发(fa)动机(ji)上(shang)成(cheng)功获得批量(liang)应(ying)用(yong)［7］。这(zhe)些合金均以Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si作为(wei)主(zhu)成(cheng)分(fen)系(xi)，差异之(zhi)处在于合(he)金(jin)化含量以及加(jia)入其他(ta)β稳(wen)定化(hua)元素(su)，如IMI834加Nb，
BT36加(jia)W。十几(ji)年来，国内几家(jia)科研(yan)院(yuan)所在600℃高(gao)温(wen)钛合金方面(mian)开展(zhan)了大(da)量(liang)研(yan)究［8-11］，如(ru)北(bei)京(jing)航(hang)空(kong)材(cai)料研(yan)究院研制的(de)新一(yi)代(dai)600℃高温(wen)钛(tai)合金TA29
8］、中科院金(jin)属(shu)所研制(zhi)的(de)TA33［9］。
TA29钛(tai)合(he)金(jin)名义(yi)成分(fen)为(wei)Ti-5.8Al-4Sn-4Zr-0.7Nb-1.5Ta-0.4Si-0.6C，成(cheng)分(fen)主(zhu)要(yao)特点是采(cai)用(yong)Nb和Ta两(liang)个(ge)弱(ruo)β稳(wen)定(ding)化(hua)元(yuan)素(su)进(jin)行合金(jin)化(hua)，它(ta)们(men)在(zai)α-Ti
中具(ju)有(you)较(jiao)大的固溶度，可增强α相(xiang)的(de)固(gu)溶强化(hua)作(zuo)用，有助(zhu)于(yu)改(gai)善(shan)高温(wen)抗(kang)氧化能力(li)，提高热(re)稳(wen)定性(xing)。采用(yong)低Fe、低O的(de)高纯(chun)化控(kong)制(zhi)方(fang)式(shi)，保(bao)证了(le)合金优(you)异的(de)高(gao)温(wen)蠕(ru)变(bian)性(xing)能(neng)。通过(guo)加(jia)入(ru)微量(liang)C，扩大(da)了α＋β区上(shang)部(bu)的工(gong)艺(yi)窗口(kou)，使(shi)合金(jin)具(ju)有更好(hao)的(de)工(gong)艺适(shi)应性，满(man)足工业(ye)批(pi)产(chan)的工艺(yi)控制要求。从2000年(nian)开(kai)始(shi)至今，历经(jing)成分探索、实验(yan)室小锭(ding)熔(rong)炼(lian)到工(gong)业(ye)化铸(zhu)锭熔(rong)炼的(de)渐(jian)进(jin)式研究，通(tong)过合(he)金(jin)成分、熔炼、锻造(zao)、热(re)机(ji)械(xie)处(chu)理(li)、机(ji)加工等(deng)工艺(yi)参数的(de)不断优化(hua)，在工业条件(jian)下(xia)，实现了从3t型工(gong)业(ye)铸锭(ding)熔(rong)炼(lian)、φ300mm大规格棒(bang)材制(zhi)备(bei)、大(da)尺寸(cun)整体叶盘(pan)锻件(jian)制(zhi)备(bei)到(dao)整(zheng)体(ti)叶盘(pan)零(ling)件(jian)机(ji)加(jia)工(gong)、检(jian)测检验、表(biao)面(mian)处(chu)理等(deng)全程(cheng)制造(zao)，工艺稳定(ding)、性(xing)能(neng)优(you)越(yue)。TA29钛合(he)金(jin)典(dian)型整体叶(ye)盘锻(duan)件(jian)如图(tu)1所示。其(qi)中，第I类整(zheng)体叶(ye)盘(pan)锻件的外径尺寸(cun)为φ630mm，质量为112kg，截(jie)面(mian)厚(hou)薄(bao)差(cha)异大，轴(zhou)向截面(mian)最大(da)厚度(du)为(wei)150mm。TA29钛合(he)金的(de)拉伸性(xing)能(neng)与IMI834合金相(xiang)当，但(dan)在高温蠕(ru)变(bian)、断(duan)裂韧(ren)度(du)等(deng)方(fang)面有(you)优(you)势，在(zai)600℃/160MPa/100h测(ce)试条件(jian)下，蠕(ru)变应(ying)变εp稳定在(zai)≤0.1％，在620℃/160MPa/
100h测(ce)试(shi)条(tiao)件(jian)下(xia)，εp≤0.15％，而(er)IMI834锻件（最(zui)大截(jie)面厚(hou)度≤80mm）的(de)蠕(ru)变(bian)性(xing)能指标为：在(zai)600℃/150MPa/100h测(ce)试条(tiao)件(jian)下(xia)，εp≤0.2％。TA29钛合金(jin)拉伸试样(yang)经(jing)过(guo)600℃长(zhang)时(shi)热暴露(lu)后，室温(wen)拉(la)伸(shen)塑(su)性(xing)显(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)，即(ji)热(re)稳(wen)定(ding)性(xing)下(xia)降，在(zai)120℃以上(shang)，毛(mao)坯(pi)热暴(bao)露(lu)试样的拉(la)伸(shen)塑性与(yu)未暴(bao)露状态(tai)试(shi)样的拉伸(shen)塑性相当，而试(shi)样热(re)暴露后拉伸塑性是(shi)未暴(bao)露状(zhuang)态拉伸(shen)塑(su)性的50％左(zuo)右，且随(sui)着(zhe)温度(du)的(de)升(sheng)高(gao)，拉伸(shen)塑(su)性(xing)差距(ju)逐(zhu)步缩(suo)小(xiao)。在(zai)300～600℃范围(wei)内，试样热暴露(lu)与毛坯热暴(bao)露(lu)的(de)拉(la)伸塑性(xing)相当(dang)，说明表面氧化层(ceng)对(dui)热(re)稳定性(xing)的(de)降低(di)作(zuo)用随(sui)着温(wen)度(du)的(de)升(sheng)高逐步减(jian)弱［12］。因(yin)此，对(dui)于在高温环(huan)境(jing)下使(shi)用(yong)的TA29钛合金(jin)，在(zai)设(she)计(ji)选材和(he)热稳定性(xing)评(ping)估(gu)时，应考虑热(re)稳(wen)定(ding)性(xing)在高(gao)温(wen)下会(hui)发生(sheng)部(bu)分恢复(fu)的这一特性，而且(qie)在300～600℃范围内(nei)，试(shi)样(yang)热暴(bao)露后(hou)的(de)拉(la)伸塑(su)性仍能保持(chi)较高(gao)的(de)数值(zhi)。TA29钛合金(jin)α＋β区热处理的(de)整体(ti)叶盘(pan)锻件的室(shi)温(wen)断裂韧度KIC为45MPa.m1/2，400℃及(ji)以上(shang)温度(du)KIC≥70MPa.m1/2，采(cai)用(yong)β模(mo)锻的(de)TA29钛(tai)合(he)金(jin)盘(pan)锻(duan)件(jian)的室温KIC值(zhi)达65MPa.m1/2，可(ke)见(jian)TA29钛(tai)合(he)金(jin)具(ju)有(you)良好(hao)的损(sun)伤(shang)容(rong)限性能。
图(tu)2为TA29钛(tai)合金(jin)典型整(zheng)体叶盘(pan)零件(jian)。整体(ti)叶盘结(jie)构(gou)消(xiao)除了(le)盘、片(pian)分离(li)结构存在(zai)的零件连(lian)接、装(zhuang)配(pei)而(er)引起(qi)的(de)零件之(zhi)间(jian)的应力、变形和(he)漏气(qi)损失，使(shi)发动机(ji)的(de)工作效(xiao)率(lv)、质(zhi)量(liang)可(ke)靠(kao)性(xing)有所提(ti)高。采(cai)用五坐(zuo)标(biao)数控加(jia)工技(ji)术(shu)生(sheng)产(chan)的TA29钛(tai)合(he)金(jin)整体(ti)叶盘(pan)零(ling)件(jian)，其外(wai)形尺(chi)寸、静(jing)平衡、荧光(guang)检测、表面残(can)余应力(li)等(deng)均符合(he)设计(ji)要(yao)求(qiu)，TA29钛合(he)金(jin)整(zheng)体(ti)叶(ye)盘零件通(tong)过了(le)高温(wen)超转破(po)裂、低循(xun)环(huan)疲(pi)劳、叶(ye)片振(zhen)动(dong)疲(pi)劳强度考(kao)核(he)。TA29钛(tai)合(he)金大规格(ge)棒材(cai)、整(zheng)体(ti)叶盘(pan)锻(duan)件(jian)和(he)零(ling)件(jian)已具(ju)备(bei)小批(pi)生产(chan)能力(li)。
TA29钛合(he)金(jin)因(yin)在(zai)620℃仍具(ju)有(you)良好的(de)蠕变抗(kang)力(li)，在其他(ta)性能满(man)足(zu)设计要求(qiu)时，可延伸至620℃左(zuo)右(you)长(zhang)期使(shi)用。除在发动机(ji)领(ling)域(yu)具有很好的(de)应(ying)用潜力(li)外(wai)，TA29钛(tai)合金(jin)在750～800℃仍能(neng)保(bao)持较(jiao)高的抗拉强(qiang)度，可在(zai)此温(wen)度区间短(duan)时使用(yong)，应(ying)用(yong)于(yu)超(chao)高(gao)声速导弹(dan)、火(huo)箭、飞行器、空(kong)天(tian)飞机等装备(bei)的机(ji)体构(gou)件(jian)、蒙皮(pi)，以及(ji)所(suo)用(yong)发动机的高温(wen)部(bu)件。
1.2 阻燃钛(tai)合金(jin)
发动(dong)机压(ya)气机(ji)钛(tai)合金(jin)零(ling)部(bu)件承(cheng)受着高温、高压(ya)和(he)高(gao)载荷(he)的作用(yong)，当叶片与(yu)机匣发生摩(mo)擦(ca)，在较(jiao)短(duan)的(de)时间内(nei)引发(fa)钛(tai)的燃(ran)烧，即(ji)产生(sheng)钛火。一(yi)旦发(fa)生钛火，钛的(de)燃(ran)烧是以(yi)裂变方(fang)式(shi)发(fa)展的，在(zai)短时间(jian)内造(zao)成叶片(pian)烧(shao)损、机(ji)匣烧(shao)穿(chuan)，甚至整(zheng)个发动(dong)机烧(shao)毁。从(cong)1962年鹞式飞(fei)机(ji)所(suo)装(zhuang)的飞马发(fa)动机(ji)压(ya)气(qi)机工作叶(ye)片与机匣(xia)摩擦引起钛着火起(qi)，国内(nei)外军民用(yong)发(fa)动(dong)机发(fa)生(sheng)过(guo)一(yi)百余(yu)起钛火故(gu)障(zhang)，涉(she)及的(de)发(fa)动(dong)机主要(yao)有(you)F100，F404，CF6，PW4000等(deng)，严(yan)重影(ying)响(xiang)了(le)钛合金(jin)在(zai)发动(dong)机(ji)上的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠使(shi)用(yong)［3］。据观(guan)测(ce)，在高(gao)压(ya)压(ya)气(qi)机(ji)中，钛合(he)金(jin)着火(huo)后约(yue)5～10s即(ji)能(neng)将机(ji)匣烧(shao)穿(chuan)［13］。从(cong)减(jian)轻发(fa)动机质量考虑，只(zhi)要(yao)工(gong)作温度允许(xu)，转(zhuan)子叶(ye)片都(dou)采用(yong)钛(tai)合金(jin)，为(wei)了防(fang)止(zhi)钛(tai)火，应(ying)避(bi)免钛(tai)合(he)金(jin)转(zhuan)子(zi)叶片与(yu)机(ji)匣、转子(zi)叶(ye)片(pian)与静(jing)子叶(ye)片(pian)等的(de)成对(dui)使(shi)用，在少(shao)数采(cai)用钛(tai)合金(jin)机(ji)匣的(de)发(fa)动(dong)机(ji)上(shang)，在(zai)机匣(xia)内径与(yu)转子(zi)叶(ye)片(pian)相对(dui)应的(de)位(wei)置上(shang)嵌(qian)有防(fang)火隔(ge)层(ceng)及易磨(mo)层(ceng)，后(hou)来改(gai)用了合(he)金钢机(ji)匣(xia)，但(dan)增加(jia)了(le)结(jie)构(gou)质量(liang)。使用阻燃(ran)钛(tai)合金是(shi)最主(zhu)要(yao)的(de)钛火防控(kong)技术(shu)途(tu)径(jing)，为(wei)此专(zhuan)门研(yan)制了阻(zu)燃钛(tai)合(he)金(jin)用于压气(qi)机(ji)叶(ye)片、机匣(xia)等(deng)零件(jian)。考虑到钛火的(de)巨(ju)大危(wei)害性(xing)，研制新(xin)的钛(tai)基(ji)材(cai)料(liao)时，要充分(fen)重(zhong)视和(he)评(ping)估新合金的阻燃(ran)性(xing)能(neng)。
俄罗(luo)斯阻(zu)燃(ran)钛(tai)合金(jin)采(cai)用(yong)Ti-Cu-Al系(xi)，美国(guo)采(cai)用(yong)Ti-V-Cr系。由(you)于(yu)Ti-Cu-Al系阻(zu)燃钛(tai)合(he)金的高(gao)温(wen)力学(xue)性能没(mei)有达(da)到(dao)设计要求而(er)未进(jin)入(ru)工程化(hua)生(sheng)产(chan)阶(jie)段。我国在阻(zu)燃(ran)钛(tai)合金(jin)领域的研(yan)究开展了二十余(yu)载，Ti-V-Cr系阻燃(ran)钛(tai)合金(jin)是(shi)我(wo)国(guo)新(xin)型(xing)钛(tai)合(he)金(jin)的(de)研究重点和发(fa)展(zhan)方(fang)向之一［14］。以AlloyC（Ti-35V-15Cr）合(he)金(jin)的(de)成分(fen)为基(ji)础(chu)，研(yan)制了能在(zai)500℃长(zhang)期(qi)使(shi)用(yong)的TB12（Ti-25V-15Cr-0.2Si）和(he)在550℃长期(qi)使(shi)用(yong)的(de)TF550（Ti-35V-15Cr-0.3Si-0.1C）合金［13，15］。目(mu)前已突破(po)铸锭(ding)成(cheng)分均匀(yun)性控(kong)制、棒(bang)材(cai)挤压(ya)开(kai)坯、环锻件轧制和(he)阻燃(ran)性(xing)能评价(jia)等(deng)关(guan)键(jian)技术(shu)，并在(zai)阻(zu)燃机(ji)理(li)研究(jiu)方(fang)面(mian)取得(de)重(zhong)要(yao)进(jin)展(zhan)［16-18］。
TB12及TF550合金是典(dian)型的(de)高(gao)合(he)金(jin)化(hua)β型钛(tai)合(he)金(jin)，V，Cr元(yuan)素(su)含(han)量(liang)总(zong)和高(gao)达40％和(he)50％。制(zhi)备(bei)阻燃(ran)钛合金工(gong)业(ye)铸(zhu)锭(ding)要解决(jue)成分的(de)精(jing)确(que)控(kong)制和(he)均匀(yun)性，以(yi)及微(wei)区(qu)V，Cr元(yuan)素偏析(xi)问(wen)题。通过(guo)改进合(he)金元素添(tian)加方(fang)式、电极(ji)结(jie)构、布(bu)料方(fang)式(shi)以(yi)及(ji)优化真(zhen)空(kong)自(zi)耗(hao)熔(rong)炼工艺参数，成(cheng)功(gong)制备(bei)了锭型(xing)为φ620mm的TB12合(he)金和TF550合(he)金工(gong)业铸(zhu)锭(ding)。
TB12和TF550合(he)金变(bian)形抗(kang)力(li)大(da)、工(gong)艺塑性低，传统(tong)的锻造设(she)备(bei)和(he)工艺方(fang)法不适(shi)于阻(zu)燃(ran)钛合金(jin)的变形。
我国大型挤(ji)压(ya)设(she)备(bei)的(de)建(jian)设与投产(chan)为(wei)阻燃钛合(he)金(jin)工业铸锭的开坯提(ti)供了可行(xing)的(de)技术途径(jing)。利(li)用北方(fang)重工360MN挤压机(ji)，尝试(shi)了(le)阻燃(ran)钛合(he)金工业铸锭(ding)的(de)包(bao)套热挤压开(kai)坯，由(you)φ620mm的(de)铸锭(ding)一(yi)次(ci)挤(ji)压成(cheng)φ300mm棒(bang)材(cai)，如(ru)图3所示，变形(xing)量(liang)大，晶粒显著(zhu)细化(hua)，工(gong)艺塑性(xing)得到(dao)明(ming)显(xian)提(ti)高(gao)，后续(xu)坯料的(de)改(gai)锻可直(zhi)接(jie)在快锻(duan)机上(shang)进(jin)行(xing)，为机(ji)匣用TB12合(he)金环(huan)锻件及TF550合金厚(hou)板(ban)的(de)制(zhi)备(bei)提供坯料。通过轧(ya)制(zhi)和(he)等温模锻(duan)，分别(bie)获(huo)得了(le)尺(chi)寸(cun)为φ742mm×φ604mm×320mm的环锻(duan)件(jian)及(ji)半(ban)环(huan)锻(duan)件，如图(tu)4所示。
阻(zu)燃性能(neng)即材料(liao)所具有的(de)预防(fang)、终(zhong)止(zhi)或减(jian)慢(man)燃(ran)烧的特(te)性，是衡(heng)量(liang)发动(dong)机用钛合(he)金(jin)使(shi)用安(an)全(quan)性的(de)关键性能指标(biao)之一(yi)。合金(jin)元(yuan)素对Ti-V-Cr阻燃钛(tai)合(he)金(jin)阻燃(ran)性(xing)能(neng)的(de)影响、机(ji)理与(yu)评价(jia)方法(fa)等一(yi)直(zhi)是困扰(rao)发(fa)动机设(she)计选材(cai)和用材的(de)技术难题［17］。基(ji)于(yu)摩擦(ca)生热原(yuan)理(li)和(he)着火(huo)热(re)理论，提(ti)出通过(guo)局(ju)部(bu)摩(mo)擦升(sheng)温与(yu)氧分(fen)压(ya)精(jing)确控(kong)制来实现(xian)块体(ti)金(jin)属材料(liao)点(dian)火燃烧的(de)思路，将摩(mo)擦接触(chu)压(ya)力(li)Pfric与(yu)预(yu)混气(qi)流氧(yang)浓度(du)c0作为(wei)控(kong)制(zhi)参(can)数(shu)，发明了(le)摩擦(ca)氧(yang)浓度法(fa)（FrictionOxygenConcentration，FOC）钛(tai)合(he)金(jin)燃烧试(shi)验(yan)技(ji)术与装(zhuang)置(zhi)，首(shou)次实现(xian)了阻燃(ran)钛(tai)合金(jin)的(de)阻燃(ran)性(xing)能定(ding)量表(biao)征(zheng)［19］。通(tong)过(guo)设(she)备改造、调试及(ji)几(ji)百次试(shi)验(yan)，规范(fan)了(le)试(shi)验参数、初(chu)始(shi)试验条件(jian)及试样等，使(shi)表(biao)征(zheng)参数(shu)的(de)控(kong)制(zhi)精度(du)优于0.9％。采(cai)用FOC方法(fa)测(ce)试(shi)与(yu)评价了TB12及(ji)TF550合金(jin)的阻(zu)燃(ran)性能(neng)，如图(tu)5所(suo)示［17］。结果表(biao)明，TF550合金的阻燃性(xing)能略(lve)优于TB12，二者差异小(xiao)于5％。
1.3 TiAl合(he)金(jin)
Ti-Al二(er)元系中(zhong)有(you)三个金属(shu)间化合(he)物(wu)得(de)到(dao)了研(yan)究(jiu)人(ren)员的(de)重(zhong)视(shi)，即Ti3Al，TiAl和(he)TiAl3，其(qi)中TiAl合(he)金因其(qi)熔(rong)点(dian)高(gao)、比强度高(gao)、高(gao)温蠕变(bian)性能(neng)好及(ji)抗(kang)高温(wen)氧(yang)化(hua)能力(li)好等(deng)优(you)点，成(cheng)为最(zui)具应用(yong)潜(qian)力的(de)高温结(jie)构材料之(zhi)一［20，21］。在(zai)700～850℃温度范围内(nei)，TiAl合(he)金(jin)的(de)比强(qiang)度(du)显著高(gao)于(yu)普通钛(tai)合金(jin)和(he)镍基(ji)高温合金等材(cai)料(liao)［22］
。
TiAl合金(jin)在(zai)航空(kong)领域应(ying)用(yong)的优(you)势主要体现(xian)在：（1）TiAl合金比发动机用(yong)其(qi)他常用结构(gou)材(cai)料的比(bi)刚度(du)高(gao)约50％，高(gao)刚(gang)度对要(yao)求低间(jian)隙的部(bu)件(jian)有利，可(ke)延长(zhang)叶(ye)片等(deng)部(bu)件(jian)的使用寿命；（2）TiAl合(he)金(jin)在700～850℃的(de)比(bi)强(qiang)度显(xian)著高于(yu)镍(nie)基高(gao)温(wen)合金，设计上可(ke)以(yi)实(shi)现结(jie)构(gou)减重(zhong)和减(jian)少(shao)对相关支(zhi)撑件的负荷(he)；（3）TiAl合金(jin)具有良(liang)好(hao)的(de)阻(zu)燃性(xing)能，可(ke)用(yong)于(yu)一(yi)些易(yi)发(fa)生(sheng)钛火的(de)部(bu)件(jian)。基(ji)于(yu)上(shang)述优势，TiAl合金(jin)被认为是(shi)应用(yong)于高推(tui)重(zhong)比(bi)发动机(ji)极(ji)具潜力(li)的高(gao)温结构材(cai)料，新一(yi)代(dai)发动机(ji)革(ge)命性的设(she)计理念推动了(le)TiAl合(he)金的(de)发展。
TiAl合金(jin)铸件首先在发动(dong)机(ji)上(shang)获(huo)得(de)应(ying)用(yong)，如美国(guo)GE公司(si)率先(xian)在GEnx发(fa)动机低(di)压涡(wo)轮上应(ying)用了TiAl合金，每级低压(ya)涡(wo)轮(lun)减(jian)轻(qing)结(jie)构质量(liang)45.5kg。每架波音787用两(liang)台(tai)GEnx发(fa)动(dong)机，每(mei)台发(fa)动机选(xuan)用两(liang)级(ji)TiAl合(he)金(jin)涡轮叶(ye)片；每架(jia)波音747-8用(yong)四台(tai)GEnx发(fa)动机(ji)，每(mei)台发(fa)动(dong)机选(xuan)用一级(ji)TiAl合金(jin)涡(wo)轮叶(ye)片(pian)，因此(ci)，每架(jia)波(bo)音(yin)787或(huo)波音747-8均(jun)减(jian)轻(qing)结(jie)构(gou)质(zhi)量182kg。
TRENTXWB和LEAP发动(dong)机最(zui)后一(yi)级(ji)或两(liang)级低(di)压涡(wo)轮(lun)叶(ye)片(pian)也(ye)均(jun)选用(yong)了TiAl合金(jin)。美国(guo)PCC公司制造的(de)TiAl铸(zhu)造(zao)涡轮(lun)叶片(pian)，年产量(liang)已达近4万片(pian)，用(yong)于GEnx发(fa)动机。CFM公司(si)生(sheng)产的TiAl涡轮叶片，用(yong)于LEAP发(fa)动(dong)机，可(ke)显(xian)著(zhu)提高(gao)发动(dong)机性(xing)能和节(jie)省15％的燃(ran)油(you)消耗。
我(wo)国(guo)在TiAl合金(jin)铸造方面(mian)开(kai)展(zhan)了大(da)量的(de)研(yan)究工(gong)作(zuo)，如北京航(hang)空(kong)材(cai)料研究(jiu)院采用精(jing)铸(zhu)工艺制备(bei)了扩压(ya)器、涡(wo)流器(qi)等(deng)零件(jian)，其中，扩(kuo)压器(qi)的(de)外(wai)径(jing)尺寸达(da)到φ566mm，铸(zhu)件(jian)成(cheng)型(xing)完好(hao)，无开裂，为(wei)TiAl合(he)金铸(zhu)件在(zai)我国(guo)先进发(fa)动机上的应(ying)用迈出(chu)了重(zhong)要(yao)的一(yi)步［23］。中(zhong)科院(yuan)金(jin)属(shu)所也(ye)成功研(yan)制(zhi)出(chu)了TiAl合金(jin)低(di)压涡(wo)轮叶(ye)片(pian)精铸(zhu)件(jian)。
除铸(zhu)件(jian)外(wai)，我(wo)国在(zai)TiAl合(he)金锻(duan)件(jian)制造方面开展(zhan)了(le)大(da)量的(de)研(yan)究工(gong)作［24-28］。推进TiAl合金(jin)锻件(jian)的(de)工程化(hua)生产(chan)和应用(yong)必(bi)须首先(xian)突(tu)破TiAl合(he)金工业(ye)型铸锭(ding)的(de)熔炼及(ji)成(cheng)分均(jun)匀(yun)化(hua)控制(zhi)技(ji)术(shu)。因(yin)TiAl合(he)金(jin)铝含(han)量(liang)高，对O，N和H杂质元(yuan)素含量(liang)的(de)控(kong)制要求高，加之(zhi)TiAl合金(jin)低(di)的(de)塑(su)性(xing)，给(gei)铸锭(ding)的(de)制(zhi)备增(zeng)加(jia)了难度。目(mu)前，直(zhi)径(jing)小(xiao)于(yu)φ90mm的(de)小尺(chi)寸TiAl合金(jin)铸(zhu)锭(ding)制备一般采用真(zhen)空感(gan)应(ying)悬(xuan)浮熔(rong)炼方(fang)法(fa)，而(er)大(da)于φ90mm的大(da)尺寸TiAl合(he)金(jin)铸锭(ding)制备(bei)一(yi)般(ban)采(cai)用真空自耗(hao)电极(ji)电弧(hu)炉(lu)熔(rong)炼或(huo)等(deng)离子体(ti)冷炉(lu)床(chuang)熔(rong)炼(lian)方(fang)法(fa)。真(zhen)空(kong)自耗(hao)电(dian)极(ji)电(dian)弧炉熔(rong)炼(lian)由(you)于熔炼时熔(rong)池较浅，有利(li)于(yu)除(chu)气(qi)、脱(tuo)氧，且熔(rong)池温度较低(di)，可(ke)减(jian)少(shao)Al元素的(de)挥(hui)发(fa)，有利于Al含(han)量(liang)的精(jing)确控(kong)制。但是(shi)，由于(yu)熔(rong)体的(de)温(wen)度(du)梯度(du)较(jiao)大，铸(zhu)锭内(nei)应力也大(da)，铸锭(ding)易(yi)产生裂(lie)纹(wen)。经过(guo)多(duo)年的(de)研(yan)究，采用真(zhen)空自耗电(dian)极(ji)电弧炉(lu)熔(rong)炼(lian)方法(fa)成功制备了φ220mm的TiAl合金(jin)铸锭(ding)，其内部致(zhi)密、无裂纹。
TiAl合(he)金(jin)铸态(tai)组织(zhi)塑性(xing)较低，通(tong)过锻(duan)造(zao)、挤压(ya)和轧制(zhi)等热加工，可以(yi)有(you)效(xiao)细化组(zu)织(zhi)并降(jiang)低成(cheng)分偏(pian)析程(cheng)度，提升(sheng)合金(jin)的综(zong)合力学(xue)性能。采用(yong)普通(tong)的(de)镦拔(ba)工艺(yi)无(wu)法(fa)进(jin)行(xing)坯(pi)料(liao)大变(bian)形量的改锻，为(wei)此(ci)北(bei)京航空(kong)材料研(yan)究院(yuan)尝试采(cai)用(yong)包(bao)套热挤(ji)压(ya)工(gong)艺进行TiAl合金的(de)高(gao)温变形，当挤(ji)压(ya)温(wen)度为1200～1300℃时，包套材料可选用304不锈(xiu)钢(gang)；挤(ji)压温(wen)度大(da)于1300℃时，包套材料(liao)可选用Ti-6Al-4V或工(gong)业纯(chun)钛(tai)。采(cai)用(yong)包(bao)套热(re)挤压(ya)工艺(yi)成功(gong)地将(jiang)φ220mm锭(ding)坯(pi)一(yi)次(ci)挤压成(cheng)φ60mm圆(yuan)棒，挤(ji)压比(bi)约(yue)为10，棒材长(zhang)度达(da)2.5m，组织(zhi)均(jun)匀细小，如(ru)图(tu)6（a）所示。为了适(shi)应TiAl合金(jin)叶(ye)片模锻(duan)需求，研(yan)究(jiu)了(le)TiAl合金(jin)矩形截面(mian)棒(bang)材(cai)的挤(ji)压工艺，成功(gong)地制备(bei)了TiAl合(he)金方(fang)棒(bang)，
如图(tu)6（b）所(suo)示。
由于TiAl合(he)金热(re)塑性(xing)有(you)限(xian)，采用普通(tong)模锻(duan)工(gong)艺(yi)无(wu)法实现TiAl合(he)金(jin)叶(ye)片(pian)的(de)成形，为此(ci)研(yan)究了(le)TiAl合(he)金(jin)叶片(pian)锻件(jian)的等温模(mo)锻工(gong)艺。通过数值(zhi)模拟(ni)和(he)物(wu)理(li)模拟(ni)的综(zong)合(he)应(ying)用，对TiAl合(he)金叶片锻(duan)件(jian)等温(wen)模锻过(guo)程(cheng)进行(xing)多工步(bu)仿真模拟，掌(zhang)握材料(liao)流变(bian)规(gui)律，分析各(ge)种工艺(yi)参数(shu)的(de)影响(xiang)，预先实(shi)现(xian)工艺及(ji)模(mo)具设计(ji)的优(you)化(hua)。采用等温模锻工(gong)艺(yi)成(cheng)功(gong)制备了TiAl合金(jin)高压压(ya)气机(ji)转子(zi)叶(ye)片锻件(jian)，如图7所示。采用电化学(xue)方(fang)法(fa)加工了相(xiang)应的TiAl合金(jin)转(zhuan)子叶片零件，尺(chi)寸(cun)精度(du)、表(biao)面质(zhi)量(liang)等均(jun)达到(dao)设(she)计要(yao)求，如(ru)图8所示(shi)。
1.4 SiC纤维增(zeng)强钛(tai)基复(fu)合材(cai)料(liao)
连续SiC纤(xian)维(wei)增(zeng)强(qiang)钛基复(fu)合材料是(shi)由(you)连续钨芯(xin)（或碳芯）SiC纤维作(zuo)为增(zeng)强体(ti)，钛合金或(huo)TiAl合金(jin)作(zuo)为基(ji)体(ti)的(de)复合(he)材(cai)料，具有(you)高(gao)比(bi)强(qiang)度、低(di)密度(du)、高比刚(gang)度、耐高(gao)温、抗(kang)蠕变以及优异(yi)的疲劳(lao)性能，适(shi)于(yu)在(zai)600～800℃长时使用(yong)，并(bing)可(ke)在1000℃短(duan)时(shi)使用(yong)，是(shi)航空航(hang)天领(ling)域应用(yong)的理(li)想(xiang)材(cai)料。与(yu)传统的叶片、盘分(fen)离(li)结(jie)构相比，在发(fa)动(dong)机(ji)压气机上使(shi)用(yong)整体(ti)叶(ye)环，可(ke)减(jian)重约70％，整(zheng)体(ti)叶环是(shi)未(wei)来高推(tui)重比(bi)发动机(ji)的(de)标志性(xing)部(bu)件。
SiCf/Ti复合(he)材(cai)料具有(you)各(ge)向(xiang)异性(xing)，纵向性(xing)能远远(yuan)优于(yu)横向(xiang)性(xing)能(neng)，比如抗拉(la)强(qiang)度(du)，纵向高(gao)于(yu)基体一(yi)倍(bei)以上，横(heng)向(xiang)只(zhi)有(you)基(ji)体(ti)的一(yi)半(ban)，利(li)用(yong)此特点(dian)，SiCf/Ti复(fu)合(he)材料适(shi)于(yu)制备(bei)受力(li)特(te)征(zheng)鲜明的(de)构(gou)件(jian)，如整体(ti)叶环(huan)、涡(wo)轮(lun)轴(zhou)、拉伸杆、活塞(sai)杆(gan)、蒙(meng)皮(pi)和(he)弹翼(yi)等(deng)。
连续(xu)SiC纤(xian)维作(zuo)为增强体，其(qi)性(xing)能(neng)和(he)稳(wen)定性是影(ying)响(xiang)SiCf/Ti复(fu)合材料(liao)最(zui)终(zhong)性(xing)能(neng)的(de)关(guan)键因素之(zhi)一。国(guo)际上SiC纤维主(zhu)要有(you)美国Textron公司(si)的(de)SCS系(xi)列(lie)和英国(guo)DERA公(gong)司(si)的(de)Sigma系(xi)列(lie)，这(zhe)两(liang)家(jia)公司分(fen)别采用(yong)碳芯(xin)和钨(wu)芯(xin)通过直(zhi)流电阻(zu)加热CVD方(fang)法制备(bei)SiC纤维，抗(kang)拉(la)强度大于3600MPa。国(guo)内(nei)北(bei)京航空(kong)材料研(yan)究(jiu)院及中(zhong)科院(yuan)金属(shu)所(suo)均制(zhi)备(bei)出抗拉(la)强度(du)大(da)于(yu)3800MPa的钨(wu)芯(xin)SiC纤(xian)维(wei)，性能稳定(ding)。
界面(mian)反(fan)应(ying)涂层是保证复合材(cai)料(liao)高(gao)性(xing)能的关(guan)键［29］，合适(shi)的涂层(ceng)可(ke)以(yi)保护(hu)纤(xian)维，阻(zu)止(zhi)界(jie)面反应(ying)，实现载荷(he)传递，使复(fu)合(he)材(cai)料(liao)断(duan)口(kou)呈现(xian)纤(xian)维拉拔形态(tai)。国(guo)内已(yi)成(cheng)熟制(zhi)备C涂(tu)层及TiC涂(tu)层(ceng)，分(fen)别(bie)适(shi)用(yong)于(yu)增强(qiang)钛(tai)基(ji)复(fu)合材(cai)料(liao)和Ti-Al系金属(shu)间化合物(wu)基(ji)复合(he)材料。其中，采用(yong)TiC涂(tu)层的Ti-Al系(xi)金属间(jian)化(hua)合(he)物(wu)基复合(he)材料(liao)经(jing)1100℃/5h热处(chu)理后(hou)，TiC涂层(ceng)依(yi)然(ran)可(ke)以(yi)有效保(bao)持。先驱(qu)丝法制备(bei)的(de)钛(tai)基复合(he)材(cai)料综(zong)合(he)力学(xue)性能最(zui)高(gao)，国(guo)内(nei)针对(dui)连(lian)续(xu)SiC纤维(wei)增强钛基复(fu)合材(cai)料(liao)，通(tong)过调整合(he)金(jin)涂层组织、应力(li)状态等(deng)，制(zhi)备(bei)了(le)厚(hou)度(du)为20～50μm涂(tu)层的(de)先驱丝，用(yong)于(yu)后续(xu)复合材料(liao)及构件的(de)制(zhi)备(bei)。
钛基(ji)复(fu)合材料通(tong)过热(re)等(deng)静压或(huo)者真(zhen)空(kong)热(re)压(ya)成型(xing)，成(cheng)型过(guo)程(cheng)需要(yao)考虑(lv)界面(mian)反(fan)应(ying)、先(xian)驱丝钛合(he)金致(zhi)密化(hua)以(yi)及复合(he)材料(liao)与(yu)包(bao)套(tao)扩(kuo)散(san)连(lian)接(jie)三(san)大关键(jian)技术(shu)。复(fu)合材料的力学(xue)性能(neng)与纤(xian)维性(xing)能、涂(tu)层(ceng)结构(gou)、先驱丝(si)质量(liang)、纤维排布、成(cheng)型工(gong)艺(yi)、加(jia)工(gong)质(zhi)量(liang)均密切相关，需(xu)要(yao)精(jing)细(xi)控制(zhi)。
国(guo)外在SiCf/Ti复(fu)合(he)材料(liao)研(yan)发(fa)及(ji)应(ying)用方面取(qu)得了(le)较大(da)进(jin)展，如(ru)美国(guo)Textron公司(si)采(cai)用Ti-1100钛合(he)金作(zuo)为基(ji)材制造(zao)SiCf/Ti复合(he)材料(liao)整(zheng)体(ti)叶(ye)环(huan)，使用温(wen)度可(ke)以达(da)到(dao)700～800℃，结(jie)构质(zhi)量(liang)减(jian)轻(qing)50％。国(guo)内开展了钛基(ji)复(fu)合(he)材料(liao)环(huan)形件、板材(cai)、转动(dong)轴部件的(de)研制(zhi)。针(zhen)对复(fu)合(he)材料(liao)板材，成(cheng)型后(hou)会发生(sheng)变(bian)形(xing)，应(ying)力调控成(cheng)为难点(dian)。整体叶环(huan)回转(zhuan)体结构成(cheng)型过程容(rong)易(yi)发生(sheng)整(zheng)体断裂(lie)，需要(yao)综(zong)合考(kao)虑结(jie)构(gou)、缠(chan)绕(rao)、成(cheng)型等(deng)多方(fang)面因素。通过多年(nian)的(de)技(ji)术攻关，解决了整(zheng)体(ti)叶(ye)环制(zhi)备(bei)过程中复合材(cai)料(liao)断(duan)裂的问(wen)题(ti)，制(zhi)备了(le)整(zheng)体(ti)叶(ye)环(huan)试验(yan)件(jian)，如图9所(suo)示。复(fu)合材料构(gou)件使(shi)用还需要开(kai)展如下(xia)研(yan)究(jiu)工(gong)作：（1）材料的稳定(ding)性仍需提(ti)高(gao)；（2）复(fu)合材(cai)料力学性能(neng)数据(ju)测(ce)试(shi)；（3）整体(ti)叶(ye)环性能(neng)表(biao)征(zheng)；（4）失效机(ji)理及寿(shou)命预(yu)测；（5）无损探伤微观尺度(du)的(de)检(jian)测；（6）加工(gong)过(guo)程(cheng)复(fu)合材料(liao)与(yu)整体叶(ye)环同心(xin)精确(que)控(kong)制；（7）制定设(she)计(ji)准(zhun)则及考核(he)验证。需(xu)要(yao)在(zai)纤维材(cai)料(liao)、基(ji)体(ti)材(cai)料以及(ji)高温抗(kang)氧(yang)化涂(tu)层，批次稳(wen)定(ding)性(xing)，生(sheng)产效(xiao)率，工艺标(biao)准(zhun)、材(cai)料(liao)制(zhi)件(jian)规范等(deng)方面加强研究，逐(zhu)步(bu)解(jie)决和(he)完善(shan)钛基复合(he)材料(liao)制(zhi)备、使(shi)用(yong)过(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)现(xian)的问题。
2、先进高温钛合(he)金材料设计(ji)、加(jia)工、使(shi)用(yong)关键(jian)技术
600℃高温钛合(he)金、阻燃钛(tai)合(he)金、TiAl合金、SiCf/Ti复(fu)合材(cai)料(liao)是(shi)新型的高(gao)性(xing)能高(gao)温钛(tai)合金(jin)，与(yu)普(pu)通(tong)钛(tai)合(he)金(jin)材料(liao)相(xiang)比，其技术成熟度较低(di)。针对(dui)先(xian)进(jin)发动机(ji)的服役特点和设(she)计(ji)要求(qiu)，特别(bie)是用(yong)于高(gao)温(wen)环境的转动部件，需(xu)开展(zhan)大量的工(gong)程(cheng)化(hua)应用研(yan)究(jiu)，如高温(wen)环(huan)境(jing)下(xia)蠕变(bian)-疲劳-环(huan)境(jing)交(jiao)互(hu)作(zuo)用、阻燃性(xing)能，微织(zhi)构(gou)对(dui)疲(pi)劳性(xing)能(neng)的(de)影响(xiang)，表(biao)面完整性(xing)技(ji)术(shu)，锻(duan)件(jian)和(he)零(ling)件内部和表面残(can)余应(ying)力分析及(ji)其对(dui)使(shi)用性(xing)能影(ying)响，使(shi)用(yong)寿命(ming)预(yu)测(ce)及失(shi)效(xiao)分析等，解决(jue)工程(cheng)化应用相关(guan)的(de)材(cai)料(liao)设(she)计(ji)、制(zhi)造加(jia)工(gong)工(gong)艺等关(guan)键技(ji)术。
2.1 工业铸(zhu)锭成(cheng)分(fen)高(gao)纯化和均(jun)匀化(hua)控(kong)制技术(shu)
TA29，TB12以及(ji)TiAl合(he)金的(de)合金(jin)化复(fu)杂、合(he)金元(yuan)素(su)含量高，且(qie)塑(su)性(xing)低(di)，这类(lei)合(he)金(jin)铸锭(ding)的制(zhi)备(bei)难度(du)大，主(zhu)要(yao)表现在(zai)：锭型(xing)扩(kuo)大时因凝固热(re)应(ying)力易出(chu)现开裂，成(cheng)分均(jun)匀性控制难度(du)大，容易产(chan)生(sheng)偏析(xi)。采用(yong)传(chuan)统(tong)的(de)真(zhen)空(kong)自(zi)耗电极电(dian)弧(hu)炉(lu)熔炼(lian)工艺(yi)，应(ying)适(shi)当(dang)增(zeng)加(jia)熔炼(lian)次数(shu)，并控制熔炼(lian)电流(liu)、提(ti)缩(suo)电(dian)流、锭型尺寸(cun)、坩埚冷却方式(shi)等(deng)。
对(dui)于(yu)TiAl合金，可以(yi)采(cai)用等(deng)离(li)子(zi)体冷炉(lu)床(chuang)熔(rong)炼工艺(yi)生产铸(zhu)锭(ding)。采(cai)用冷(leng)炉(lu)床(chuang)熔炼工艺(yi)可(ke)以有效去(qu)除夹杂(za)和改善成分(fen)偏(pian)析，这(zhe)对(dui)于(yu)发(fa)动(dong)机关(guan)键转动件(jian)用(yong)的钛合(he)金(jin)材(cai)料(liao)显得(de)尤为重要(yao)。我(wo)国(guo)已(yi)拥(yong)有(you)多台(tai)等离子体冷(leng)炉(lu)床熔(rong)炼(lian)设(she)备，具备了实(shi)验(yan)室研究、工(gong)业化(hua)生产的(de)能力和条(tiao)件。
2.2 大(da)规(gui)格棒(bang)材(cai)和特殊(shu)锻件制(zhi)备(bei)技术
航空锻(duan)件(jian)用的(de)钛(tai)合(he)金(jin)原(yuan)材料一般采用(yong)棒(bang)材(cai)，轮盘、机匣(xia)、整(zheng)体(ti)叶盘、风(feng)扇叶(ye)片等大(da)型锻(duan)件一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)大(da)规(gui)格棒(bang)材(cai)，对(dui)于(yu)小型的压气(qi)机(ji)叶(ye)片(pian)、涡轮(lun)叶片(pian)锻件，采(cai)用(yong)小(xiao)规(gui)格(ge)棒(bang)材(cai)。随(sui)着先(xian)进发动机趋向于(yu)采用(yong)整(zheng)体(ti)叶(ye)盘(pan)、整(zheng)体叶环的(de)结(jie)构形式(shi)，相(xiang)应锻件和棒材(cai)的(de)规(gui)格(ge)尺寸加(jia)大，控制(zhi)大规格(ge)棒材(cai)的组织均(jun)匀(yun)性(xing)对于保(bao)证锻(duan)件(jian)的(de)质量(liang)至(zhi)关(guan)重要(yao)，需要(yao)选择(ze)合(he)适的锻压设备，优(you)化设计锻造工(gong)艺(yi)。对(dui)于(yu)TB12和(he)TiAl合金的铸锭(ding)，因铸态金(jin)属(shu)的(de)锻(duan)造(zao)变(bian)形(xing)抗力大(da)、工(gong)艺(yi)塑性低、对(dui)变形(xing)温(wen)度敏感(gan)、容易(yi)出(chu)现(xian)锻(duan)造开裂，铸(zhu)锭(ding)宜采(cai)用(yong)高温挤压开坯工(gong)艺(yi)制(zhi)备(bei)大规(gui)格(ge)棒(bang)材，不(bu)仅(jin)可(ke)以(yi)提高(gao)变(bian)形的(de)均匀性(xing)、保证有足够的(de)变形量，还可(ke)以提(ti)高(gao)棒(bang)材的生(sheng)产效(xiao)率(lv)和批(pi)次稳定(ding)性。
钛(tai)合(he)金的(de)显(xian)微(wei)组织和晶体学织(zhi)构(gou)是影(ying)响力学性能的(de)主(zhu)要因素(su)，原因在于(yu)α相(xiang)的各(ge)向(xiang)异性。控制锻件(jian)显微(wei)组(zu)织(zhi)的(de)形(xing)态(tai)以及(ji)显微(wei)组(zu)织和(he)织(zhi)构的均匀(yun)性，不仅(jin)可以(yi)改善(shan)平(ping)均的性能水平(ping)，还可(ke)以提(ti)高(gao)零(ling)部件的(de)蠕变(bian)-疲劳(lao)交互(hu)作用性能，即保(bao)载疲(pi)劳性能，减小不同批(pi)次(ci)部(bu)件的(de)性能数(shu)据分(fen)散(san)性。对于这些新型(xing)高(gao)温钛合金(jin)，特(te)别是(shi)TiAl合金(jin)，因有序(xu)结构(gou)的(de)引入(ru)，使(shi)得(de)织(zhi)构问(wen)题更(geng)为(wei)复杂(za)和(he)重(zhong)要(yao)，对高低(di)周(zhou)疲劳(lao)性(xing)能和(he)保载(zai)疲(pi)劳(lao)性(xing)能(neng)的影(ying)响也更为(wei)复(fu)杂(za)。在(zai)棒(bang)材和(he)锻(duan)件(jian)制备时要(yao)严格控(kong)制(zhi)组(zu)织和(he)织构。
2.3 整(zheng)体(ti)叶盘和整体(ti)叶环(huan)零件机(ji)械(xie)加(jia)工(gong)技(ji)术(shu)
由于(yu)先进(jin)发动机(ji)性(xing)能水(shui)平的不断提高(gao)，整(zheng)体叶盘(pan)、整体叶环(huan)等已成为(wei)发(fa)展(zhan)趋势(shi)。整(zheng)体(ti)叶(ye)盘叶片(pian)的(de)结(jie)构(gou)复杂(za)、通(tong)道(dao)开(kai)敞(chang)性差(cha)、叶片(pian)薄(bao)、弯扭大、刚性(xing)差、易变形(xing)，设计(ji)时对(dui)其几(ji)何(he)精(jing)度(du)水平、综合质(zhi)量水平(ping)要求(qiu)越(yue)来越高(gao)，机械(xie)加工和(he)表(biao)面完(wan)整性(xing)的保(bao)证(zheng)变(bian)得(de)越(yue)来(lai)越(yue)困难(nan)［30］。
对于(yu)叶片(pian)尺(chi)寸较(jiao)小的压气(qi)机(ji)整(zheng)体叶(ye)盘(pan)和(he)整(zheng)体(ti)叶(ye)环(huan)，叶型(xing)一(yi)般(ban)采用高(gao)速数(shu)控铣削(xue)方法(fa)加工(gong)，控(kong)制零件加(jia)工变形，采用振动(dong)光(guang)饰去应力(li)技(ji)术以(yi)改善零件(jian)表面残(can)余(yu)应力分(fen)布(bu)，之(zhi)后(hou)对叶片(pian)部(bu)分型(xing)面进(jin)行修(xiu)磨(mo)和(he)磨粒流(liu)抛(pao)光，叶(ye)型(xing)尺(chi)寸精度(du)高，叶型误(wu)差(cha)小于0.1mm，叶片(pian)表(biao)面粗(cu)糙(cao)度Ra达到0.2μm的(de)水平，提(ti)高零件(jian)的表(biao)面(mian)质量和(he)表(biao)面完(wan)整性。应采用电化(hua)学(xue)方(fang)法(fa)来(lai)加(jia)工TiAl合(he)金叶(ye)片的型(xing)面(mian)。
2.4 材料(liao)性能评价(jia)及应(ying)用设计(ji)技(ji)术(shu)
上(shang)述(shu)4类材料(liao)还(hai)处(chu)于(yu)工(gong)程(cheng)化(hua)研究(jiu)和(he)试用阶(jie)段，积(ji)累(lei)的性(xing)能数(shu)据(ju)不(bu)充分，影(ying)响(xiang)了材料(liao)和部件的设计选材(cai)和(he)强(qiang)度(du)计(ji)算。与(yu)普(pu)通(tong)钛(tai)合(he)金相比，这(zhe)4类高温钛合金(jin)材料(liao)的塑(su)性、断(duan)裂(lie)韧度(du)、冲(chong)击韧度均更(geng)低，缺口(kou)敏感性(xing)大，裂纹(wen)尖(jian)端(duan)的应力(li)通过局部塑性(xing)变(bian)形(xing)而下(xia)降的(de)能(neng)力(li)较(jiao)差。特(te)别是TiAl合(he)金，具有(you)相当低(di)的室温(wen)拉(la)伸塑(su)性和(he)抗疲劳裂(lie)纹扩(kuo)展性能(neng)，但(dan)在接(jie)近(jin)700℃时会(hui)显著(zhu)改(gai)善(shan)［31］，而(er)且(qie)初(chu)始(shi)蠕(ru)变变形速(su)率(lv)大。根(gen)据(ju)这类(lei)材(cai)料的特(te)点(dian)，设(she)计(ji)并(bing)制定(ding)科(ke)学(xue)合(he)理(li)的(de)技(ji)术指标(biao)，发挥(hui)热强(qiang)性的同(tong)时(shi)，应(ying)保证(zheng)有足(zu)够的塑性(xing)，充分重视(shi)制件的(de)断裂性能。
发动(dong)机(ji)设计选材和(he)强(qiang)度计算(suan)时(shi)，需要建(jian)立(li)完(wan)整的(de)材(cai)料(liao)设(she)计(ji)性能数(shu)据库。对于(yu)低(di)塑(su)性的(de)TiAl合(he)金(jin)，应根据材料(liao)的特性(xing)，确定合(he)理(li)的(de)部(bu)件(jian)设(she)计和定寿方(fang)法，以(yi)及成(cheng)本(ben)合算的供(gong)应链(lian)
32］。合(he)理(li)控(kong)制(zhi)TiAl合金制件(jian)结构的设(she)计应(ying)力(li)水(shui)平，避(bi)免出(chu)现明显的(de)应力(li)集(ji)中(zhong)，提(ti)高(gao)表(biao)面(mian)完整(zheng)性［31］。科(ke)学(xue)评价(jia)这(zhe)些(xie)钛(tai)合金的阻燃(ran)性能也至关重(zhong)要(yao)。此外(wai)，无论(lun)整体(ti)叶(ye)盘(pan)还(hai)是(shi)整(zheng)体叶环(huan)，在高(gao)温下(xia)使(shi)用时(shi)，同(tong)一个零件上(shang)存(cun)在(zai)温度梯(ti)度，一(yi)部分(fen)材料会约(yue)束另一部分(fen)材(cai)料的(de)变(bian)形，在(zai)温度梯(ti)度(du)的作用(yong)下(xia)会(hui)引(yin)起热(re)应(ying)力(li)，影(ying)响(xiang)部(bu)件(jian)的疲劳(lao)性能(neng)和使用可靠性。
2.5 超高周疲(pi)劳性(xing)能(neng)研(yan)究
实(shi)际上(shang)钛合金(jin)材料(liao)不存(cun)在高周疲(pi)劳极限(xian)。美国的(de)发动机(ji)结(jie)构完整(zheng)性(xing)项目(mu)（EngineStructuralIntegrityProgram，ENSIP）1999版和2004版(ban)均(jun)要(yao)求(qiu)钛(tai)合金发(fa)动(dong)机(ji)零(ling)部件的高(gao)周(zhou)疲(pi)劳(lao)寿命(ming)最(zui)低(di)应(ying)达到109周(zhou)次(ci)［33］。
随(sui)着(zhe)作用(yong)应(ying)力(li)的(de)下降，疲(pi)劳(lao)裂(lie)纹萌生(sheng)位置由(you)表(biao)面倾向(xiang)于(yu)在(zai)内部发(fa)生(sheng)［34］。对于600℃高温(wen)钛合金(jin)整(zheng)体(ti)叶(ye)盘、钛基复合(he)材(cai)料整(zheng)体(ti)叶环(huan)以(yi)及(ji)TiAl合金(jin)叶(ye)片，因(yin)叶(ye)片(pian)的疲劳性(xing)能(neng)对振动应力(li)非常(chang)敏(min)感(gan)，应充(chong)分(fen)研究其(qi)超(chao)高(gao)周(zhou)疲劳行(xing)为(wei)及(ji)性能(neng)。合(he)理(li)选(xuan)用适(shi)当的表面强化(hua)手段(duan)，如激光(guang)冲(chong)击(ji)强(qiang)化(hua)和(he)低(di)塑(su)性(xing)抛光等(deng)，以提(ti)高叶(ye)片(pian)的超高(gao)周(zhou)疲劳(lao)性(xing)能(neng)，防(fang)止叶片失效(xiao)引起内(nei)物(wu)损(sun)伤和灾(zai)难性失效(xiao)。
3、结(jie)束(shu)语(yu)
一个(ge)新材(cai)料(liao)并(bing)不是十全(quan)十(shi)美(mei)的(de)材(cai)料，而只是能满足(zu)某(mou)种(zhong)特殊(shu)用途的材料(liao)，材(cai)料(liao)某(mou)些性(xing)能的(de)提(ti)高常(chang)常(chang)是(shi)牺牲了(le)其(qi)他(ta)性(xing)能获得的(de)。将(jiang)一种(zhong)新(xin)材(cai)料得(de)以实(shi)现(xian)工程化(hua)应用，特(te)别是在发(fa)动机(ji)上(shang)应(ying)用是(shi)一(yi)项巨大的挑战(zhan)，需要(yao)从(cong)实验(yan)室(shi)规模(mo)或(huo)小(xiao)试(shi)规(gui)模(mo)逐渐(jian)过渡(du)到工业化生(sheng)产(chan)，而(er)且需(xu)要关(guan)注研究(jiu)结果(guo)的重复再现(xian)，以证明(ming)材(cai)料的性能和(he)工(gong)艺(yi)的(de)稳定(ding)性(xing)和可靠性，并(bing)考(kao)虑(lv)成本等(deng)经济性(xing)因素。
新型(xing)高温(wen)钛合(he)金(jin)材(cai)料(liao)的(de)特(te)性不(bu)同(tong)于(yu)普通(tong)钛(tai)合(he)金材(cai)料(liao)，其(qi)制造加(jia)工技(ji)术难(nan)度(du)可能比(bi)材料(liao)技(ji)术(shu)本身的难度要(yao)大得多(duo)，如(ru)熔炼、锻造(zao)、热(re)处理、机械加(jia)工(gong)和(he)表面处理等。一个(ge)新材料构(gou)件的质(zhi)量(liang)、可靠(kao)性(xing)及(ji)成(cheng)功(gong)应用(yong)取(qu)决(jue)于(yu)设(she)计、材(cai)料(liao)、工艺与使(shi)用(yong)四(si)者(zhe)之间(jian)的(de)有机(ji)配合(he)和相(xiang)互适应(ying)。需(xu)加(jia)强(qiang)材料(liao)和构件(jian)主要(yao)性能(neng)的波(bo)动(dong)性、平均(jun)性(xing)能(neng)的代表(biao)性和标(biao)准性的分析。在(zai)使(shi)用这类新材(cai)料(liao)时(shi)，应(ying)谨慎(shen)控(kong)制零件的(de)应力(li)水平，避免引(yin)起局部(bu)的高(gao)应(ying)力集中和结构(gou)的不连续性(xing)，并(bing)采取抗断(duan)裂(lie)设(she)计(ji)措施(shi)，在生产和使(shi)用(yong)维修(xiu)中采用(yong)可(ke)靠的检(jian)查方法(fa)。
钛(tai)合(he)金对表面损伤(shang)和缺陷(xian)具有较(jiao)强(qiang)的敏感性，而塑(su)性更(geng)低的(de)600℃高温钛合金(jin)、阻(zu)燃(ran)钛(tai)合(he)金、TiAl合金(jin)、SiCf/Ti复(fu)合(he)材(cai)料(liao)对缺陷(xian)的敏感性更(geng)突(tu)出，基(ji)于恶(e)劣(lie)环(huan)境使(shi)用(yong)对(dui)发(fa)动(dong)机(ji)构件(jian)疲劳性能(neng)和损(sun)伤(shang)容(rong)限(xian)性(xing)能的极高要求(qiu)，应严(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)和检测(ce)这(zhe)类材(cai)料(liao)及制件(jian)内(nei)部(bu)的(de)冶金(jin)缺(que)陷及表面完整性，包(bao)括(kuo)表面的(de)粗糙(cao)度(du)、波(bo)纹(wen)度、表(biao)面层(ceng)的微(wei)观组(zu)织(zhi)变(bian)化、塑(su)性变形、残余应力(li)等(deng)。对于低(di)塑性的(de)TiAl合金及(ji)SiCf/Ti复(fu)合材料(liao)，残余(yu)应力是(shi)一个(ge)不可忽视的因素(su)，对(dui)制(zhi)件(jian)加(jia)工(gong)过(guo)程和(he)使(shi)用(yong)过(guo)程产生(sheng)的变(bian)形(xing)、尺(chi)寸超(chao)差(cha)、疲劳(lao)性(xing)能、应(ying)力(li)腐(fu)蚀开(kai)裂等均会(hui)产(chan)生有(you)害(hai)影(ying)响。对于叶片(pian)类(lei)和盘类零(ling)件(jian)，考虑(lv)到(dao)低(di)塑(su)性对(dui)应(ying)力(li)集(ji)中(zhong)敏感的特点(dian)，在(zai)零(ling)部(bu)件设(she)计时(shi)，应尽量避免设(she)计不当引起(qi)的高应(ying)力(li)集中(zhong)，特(te)别(bie)是(shi)转接圆角R的大(da)小(xiao)和(he)加工(gong)精度(du)。TiAl叶(ye)片与镍基(ji)高(gao)温(wen)合金盘之间存(cun)在(zai)的(de)接(jie)触疲劳(lao)和微动(dong)磨(mo)损(sun)，以(yi)及存在(zai)因(yin)其低(di)延(yan)展性(xing)和低屈服(fu)强度(du)导致的(de)相(xiang)对差(cha)的(de)抗(kang)冲(chong)击(ji)损坏(huai)性(xing)能(neng)。
随着(zhe)我国航(hang)空强国战略(lve)的实(shi)施(shi)，钛合(he)金(jin)行(xing)业(ye)处(chu)于强劲的(de)发展时(shi)期(qi)。在高性能(neng)先进(jin)发动(dong)机减(jian)重、安全(quan)服(fu)役(yi)和节能降耗(hao)需(xu)求(qiu)的驱动(dong)下，普(pu)通(tong)钛合金(jin)、新型钛(tai)基(ji)合金(jin)材料(liao)及应(ying)用(yong)技(ji)术(shu)均不断得(de)到发展(zhan)。随(sui)着600℃高温钛合(he)金、阻(zu)燃钛(tai)合(he)金、TiAl合金(jin)和(he)SiCf/Ti复合材料(liao)的深(shen)入研究(jiu)，技术(shu)成(cheng)熟(shu)度(du)不(bu)断(duan)提高，将(jiang)逐渐(jian)应用(yong)于先进发动(dong)机(ji)的(de)关键部(bu)件，有力(li)推动(dong)我(wo)国(guo)航空(kong)发(fa)动(dong)机(ji)技术(shu)发展。
参(can)考(kao)文(wen)献
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基(ji)金(jin)项目(mu) ：国家自然(ran)科(ke)学(xue)基金资(zi)助项(xiang)目（514７1155） ；中(zhong)航工(gong)业(ye)技(ji)术创新
基金资(zi)助项目(mu)（2014E62149R）
收(shou)稿(gao)日(ri)期 ：2016‐04‐15 ；修订日期 ：2016‐06‐29
通讯作者 ：弭光宝（1981-） ，男 ，高(gao)级工(gong)程(cheng)师 ，博(bo)士(shi) ，主要从(cong)事高温(wen)钛(tai)合(he)
金及(ji)阻燃(ran)性(xing)能(neng)等方(fang)面(mian)研究 ，联系(xi)地址(zhi) ：北(bei)京市海(hai)淀区温(wen)泉(quan)镇环(huan)山(shan)村(cun) 8 号
北(bei)京(jing)航空材料研(yan)究(jiu)院(yuan)先进钛(tai)合金航空(kong)科技(ji)重(zhong)点(dian)实验 室 （100095 ） ，
E‐mail ：miguangbao＠ 163 ．com
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