高代次发动机用高温合金及涂层的发展
高温合金材料的应用与发展
高温合金材料的应用与发展分析李桃山王保山南昌航空大学飞行器工程学院100631班：10号南昌航空大学飞行器工程学院100631班：20号摘要：本文主要介绍高温合金材料的定义及加工特点，通过了解合金的使用范围及选择标准，使更好的发展运用在各个领域。
随着工业技术的发展。
要求使用具有耐更高温度下的疲劳、蠕变、热稳定性以及抗氧化性能的高温材料，以适应先进设备（主要是航空运用）的设计要求，因此近半个多世纪以来人们从未停止过对的各种高温合金材料研发。
从我国高温材料的发展历程与现状分析认为，我们应该发扬民主, 军民结合, 发扬全国一盘棋的精神, 形成一个和谐的集体，使我国高温合金体系建立在一个更坚实的基础上。
关键字：高温合金材料合金分类应用合金发展前景选择标准前言：高温钛合金以其优良的热强性和高比强度，在航空发动机上获得了广泛的应用。
类似的高温合金材料在未来很长的一段时间应该是王牌型材料，在科技日新月异的今天，对高温合金材料的研究与来发具有很高的实际意义与战略意义。
未来的航空航天飞行器及其推力系统，要求发展比现有的Ti64和Ti6242合金的强度、工作温度和弹性模量更高，密度更小，价格更低的高温合金材料，因此，高温合金材料的是航空材料的发展主流。
一、高温合金材料的定义及加工特点高温合金定义：高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。
并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。
高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。
高温合金加工特点对于镍合金、钛合金以及钴合金等高温合金来说，耐高温的特性直接提高了加工难度。
在加工时的重切削力和产生的高温共同作用下，使刀具产生碎片或变形，进而导致刀具断裂。
此外，大多数此类合金都会迅速产生加工硬化现象。
工件在加工时产生的硬化表面会导致刀具切削刃在切深处产生缺口，并使工件产生不良应力，破坏加工零件的几何精度。
航空发动机热障涂层存在的问题及其发展方向
航空发动机热障涂层存在的问题及其发展方向一、热障涂层应用现状要想使航空发动机获得更大的推重比，就必须提高发动机涡轮前的进口温度，因此对航空发动机燃烧室、涡轮叶片等热端部件的抗高温能力的要求相应提高。
在基体合金表面涂覆热障涂层（Thermal Barrier Coating，TBC）是有效提升其抗高温能力的途径之一。
目前在涡轮发动机上获得实际应用的热障涂层均为双层结构：表层为陶瓷层，主要起隔热作用，此外还起抗腐蚀、冲刷和侵蚀的作用；内层为金属粘接层，主要起改善金属基体与陶瓷层之间的物理相容性，增强涂层抗高温氧化性能的作用。
航空发动机热障涂层迄今为止，应用最广、最成熟的热障涂层是以氧化钇（质量分数6% ～8% ）部分稳定氧化锆（ YSZ）陶瓷层为面层，MCrAlY合金层为粘接层的双层结构热障涂层体系。
YSZ具有低的热导率和相对较高的热膨胀系数，但是它在使用过程中存在如下问题：（1）当工作温度高于 1200 ℃时，随着烧结时间延长，YSZ 的孔隙率和微观裂纹数量逐步减少，从而导热系数上升，隔热效果下降。
（2）高温环境中，热障涂层的面层和粘接层之间会生成以含铝氧化物为主的热生长氧化物（TGO），同时金属粘接层会产生“贫铝带”，随着热循环次数的增加，贫铝带扩大，富 Ni、Co的尖晶石类氧化物在TGO 中形成，从而使TGO 内部产生较大的应力，最终诱发裂纹并导致陶瓷面层脱落。
（3）空气环境中或飞机跑道上的颗粒物进入燃烧室后，在高温作用下形成一种玻璃态沉积物CMAS（CaO，MgO，Al2O3，SiO2等硅酸铝盐物质的简称）。
CMAS 附着在发动机叶片上，在毛细管力的作用下沿着YSZ 涂层孔隙向深度方向渗透，随后CMAS与YSZ涂层中的Y2O3发生反应，加速YSZ相变，最终在热化学与热机械的相互作用下，导致YSZ 涂层内部产生裂纹。
（4）YSZ 陶瓷面层、金属粘接层、TGO 的热膨胀系数存在的差异会引起致YSZ陶瓷面层/TGO界面、TGO/金属粘接层界面上在从工作温度（上千摄氏度）降到室温的过程中产生应变失配，从而形成热失配应力，最终会导致YSZ 面层脱落。
高温合金材料在航空航天中的应用
高温合金材料在航空航天中的应用在航空航天领域中，材料的选择是至关重要的。
材料必须能够经受住高温、高压和高速等极端环境的考验，并保持其机械性能、抗腐蚀性能和耐热性能。
这就需要使用高性能、高可靠性和高耐用性的材料，其中就包括高温合金材料。
高温合金材料具有许多特殊的物理和化学性质，使得它们成为航空航天领域中最重要的材料之一。
这些材料不仅具有很高的强度和硬度，而且能够承受极端的温度和压力。
而且，由于它们具有优异的氧化和耐腐蚀性能，因此可以在恶劣的环境下长时间使用。
高温合金材料的应用范围非常广泛，从航空航天到能源行业，再到制造业和医疗设备等领域都得到了广泛的应用。
在航空航天领域，高温合金材料主要用于制造发动机部件和涡轮机叶片。
涡轮机叶片是飞行器发动机中非常关键的组成部分之一，它必须具有高温、高压和高速条件下的耐用性能和稳定性能。
高温合金材料的强度和硬度可以保证叶片的长期使用，而不影响其机械性能和抗腐蚀性能。
与此同时，高温合金材料也被用于制造航空发动机的燃烧室和喷管等部件。
在燃烧室和喷管中，高温和高压的燃气涡流将直接影响到航空发动机的工作效率和性能。
高温合金材料能够承受高温高压的环境，同时保持其力学强度和耐腐蚀性能，使得航空发动机可以在高温高压的条件下升空。
此外，高温合金材料还被用于制造宇航员着陆火箭的喷气和抗氧化涂层。
由于着陆火箭进入地球大气层是一项极端危险的任务，高温合金材料的使用可以保障着陆火箭的耐用性状况，并且在着陆过程中确保火箭抗氧化能力和防爆能力。
总而言之，高温合金材料在航空航天领域的作用是非常重要且不可替代的。
它们的出色性能和稳定性能使得火箭、卫星和航空发动机等关键设备能够在严酷的高温、高压和高速环境下进行长期运行，保障了人类空间探索的安全和持续性。
因此，在将来的航空航天发展中，高温合金材料的研究和开发仍将是一个重要的研究领域，将为人类探索太空和飞行器的进一步发展提供不可替代的保障。
高温合金材料的研发与应用前景
高温合金材料的研发与应用前景随着人们对航空航天、能源等领域需求的不断增长，高温合金材料作为重要的工程材料，得到了越来越多的关注。
其具有耐高温、耐腐蚀、抗热疲劳、强度高等优良特性，已经广泛应用于航空发动机、燃气轮机、核反应堆等领域。
高温合金材料的分类高温合金材料是一类能在高温下工作并能经受一定的热应力的金属材料。
目前的高温合金材料主要可以分为镍基、钴基、铁基和钛基四大类。
镍基高温合金材料是目前应用最为广泛的一种高温合金材料，适用于航空发动机中的高压涡轮、喷气式发动机中的燃烧室以及天然气和煤气轮机等领域。
钴基高温合金材料主要用于燃气轮机，因其耐腐蚀性较好，可以适应燃气轮机中的恶劣气候条件。
铁基高温合金材料主要应用于核反应堆中的燃料元件制造以及航空和航天发动机燃烧室的内衬。
钛基高温合金材料由于具有较高的比强度和比刚度，适用于高速航空器中的结构件。
高温合金材料的研究进展随着现代科学技术的不断发展，高温合金材料的研究进展也在不断加快。
目前，高温合金材料的研究主要集中在以下几个方面。
一、材料合金化材料合金化是高温合金材料研究的重要方向。
通过合金元素的添加和调整材料组成，可以改善材料的高温性能。
例如，添加有效元素以促进材料间的相变和晶界强化、控制合金化学成分来改善高温腐蚀和抗氧化性能等。
二、材料微结构材料微结构是影响高温合金材料性能的关键因素之一。
因此，优化材料的微结构是提高高温合金材料性能的有效手段。
对于镍基高温合金材料来说，高密度的晶界使材料剩余强度增加，对于判断材料的高温服役寿命至关重要。
此外，近年来，微纳尺度下的结构、组成和性能的关系研究已成为高温合金材料研究领域的热点。
三、表面处理表面处理是提高高温合金材料抗高温氧化性能的有效途径之一。
雾化热障涂层技术是一种非常有效的表面处理技术，可以提高材料的高温抗氧化性能和耐热疲劳性能。
此外，镀金、电化学方法等表面处理技术也逐渐应用于高温合金材料中。
高温合金材料的应用前景高温合金材料作为重要的工程材料，其应用前景非常广阔。
高温合金材料的发展前景
高温合金材料的发展前景
近年来，高温合金材料作为一种重要的结构材料，广泛应用于航空航天、能源
等领域，其在高温、强腐蚀环境下表现出色，具有优异的耐热、耐磨和耐腐蚀性能，备受关注。
随着工业技术的不断进步和需求的增长，高温合金材料的研究和应用也愈发重要。
高温合金材料的发展史可追溯至上世纪40年代，最初主要用于喷气发动机等
航空领域。
通过合金元素的优化和合金化设计，不断提高其耐高温性能和机械性能。
随着航空航天、石油化工、动力设备等领域的发展，对高温合金材料的要求也日益提高，促进了高温合金材料研究的深入和拓展。
未来，高温合金材料的发展前景可期。
一方面，随着航空航天业对轻量化、高
温高压性能要求的增加，高温合金材料的研究将持续深入，新型高温合金将不断涌现。
另一方面，随着新能源领域的不断发展，对高温合金材料的需求也将逐渐增加，特别是在太阳能、核能等领域的应用上有着广阔前景。
高温合金材料的研究与发展离不开材料工程师们的不懈努力。
他们通过调整合
金元素比例、优化合金组织结构和生产工艺，不断提高高温合金材料的性能和稳定性。
同时，先进的材料测试技术和分析手段的不断完善也为高温合金材料的研究提供了坚实基础。
综上所述，高温合金材料的发展前景可谓一片光明。
随着科技进步和市场需求
的不断增长，高温合金材料将继续发挥重要作用，为航空航天、能源等领域的发展提供可靠支持，同时也为材料领域的研究和创新注入新活力。
展望未来，相信高温合金材料必将迎来更加美好的发展时代。
高温合金材料在航空发动机中的应用与发展
高温合金材料在航空发动机中的应用与发展1. 引言航空发动机是现代航空运输中不可或缺的关键组件，其性能直接影响着飞机的速度、燃油消耗和可靠性。
而高温合金材料作为航空发动机中的重要结构材料，具备出色的高温抗氧化、高温强度和热蠕变性能，为提高发动机的性能和可靠性发挥着不可替代的作用。
本文将对高温合金材料在航空发动机中的应用与发展进行探讨。
2. 高温合金材料的概述高温合金材料是一种能够在高温环境下保持较好性能的特殊金属材料。
它们通常由镍、钴、钢和铝等金属元素合金化而成，其中镍基和钴基高温合金是应用最多的两类。
这些高温合金材料具有优异的高温强度、抗氧化性和耐蠕变性能，可以在高温环境下长时间保持其结构的完整性和性能的稳定。
3. 高温合金材料在航空发动机中的应用（1）涡轮叶片涡轮叶片是航空发动机中最重要的零件之一，其承受着高温、高压气流的冲击。
高温合金材料的高温强度和抗氧化性使其成为涡轮叶片材料的首选。
通过采用高温合金材料制造的涡轮叶片，可以提高发动机的工作温度，提高发动机的推力和燃油效率。
（2）燃烧室航空发动机的燃烧室是燃烧混合物进一步燃烧的场所，因此需要具备良好的高温抗氧化和高温强度性能。
高温合金材料可以有效延长燃烧室的使用寿命，提高燃烧效率，减少机身重量，降低燃油消耗。
（3）尾喷口尾喷口是航空发动机中的关键部件，承受着高温高速气流的冲击和侵蚀，需要具备良好的高温强度和耐腐蚀性能。
高温合金材料的应用可以提高尾喷口的可靠性和寿命，减少维修和更换的频率，降低航空公司的运营成本。
4. 高温合金材料的发展趋势（1）合金设计随着航空发动机的性能和效率要求不断提高，高温合金材料的设计也在不断发展。
新型高温合金材料的合金设计更加注重综合性能的平衡，如高温强度、抗氧化性、热蠕变性能和耐腐蚀性能等。
同时，通过合金的微量元素调控，改善材料的高温持久性能和可加工性。
（2）先进制备技术制备高温合金材料的先进技术是推动其应用与发展的重要因素。
耐高温涂层在航天发动机部件的最新进展
耐高温涂层在航天发动机部件的最新进展耐高温涂层在航天发动机部件的应用是航天科技领域的一项关键技术，对于提升发动机性能、延长使用寿命及确保飞行任务成功具有重要意义。
随着材料科学与航天技术的不断进步，耐高温涂层的研究与开发呈现出了新的突破与趋势。
以下是关于耐高温涂层在航天发动机部件的最新进展的六个方面概述：1. 新型材料的探索与应用近年来，科学家们在耐高温涂层材料的探索中取得了显著进展，其中包括陶瓷基复合材料、多层隔热材料以及基于纳米技术的超高温陶瓷涂层。
这些新型材料不仅拥有更高的热稳定性，而且能承受极端温度环境下的氧化腐蚀，显著提高了发动机部件的耐热性和耐用性。
例如，YSZ（钇稳定氧化锆）作为一种高性能陶瓷材料，因其优异的热障性能而在航天发动机的热端部件中得到广泛应用。
2. 制备技术的革新涂层的制备技术是决定其性能的关键。
目前，脉冲激光沉积（PLD）、化学气相沉积（CVD）以及等离子喷涂（PS）等先进技术被广泛应用于耐高温涂层的制造过程中，这些技术能精确控制涂层的厚度、均匀性和微观结构，从而优化涂层的热防护性能。
特别是冷喷涂技术的进展，能够在低温下形成高质量涂层，避免了高温处理对基材的损伤，提高了涂层与基体的结合强度。
3. 多功能涂层的研发随着航天任务的复杂化，单一功能的耐高温涂层已经不能满足需求。
科研人员正致力于研发集热防护、抗氧化、抗磨损、自愈合等多种功能于一体的智能型涂层。
这些涂层能够根据发动机的工作状态自动调节热导率，或者在表面微裂纹出现时自我修复，大大提高了发动机的可靠性和使用寿命。
例如，含有微胶囊自愈合剂的涂层可以在涂层受损后释放修复物质，闭合裂纹。
4. 环境适应性与可持续性考量航天器在不同轨道和行星环境下面临迥异的温差和化学侵蚀，对涂层的环境适应性提出更高要求。
研究者正努力开发适用于极端环境（如金星表面的高温高压、月球背面的极端温差）的耐高温涂层。
同时，考虑到环保和可持续发展，开发可回收、生物降解或低毒性的涂层材料也成为了研究热点。
GH3030高温合金在航空发动机领域的应用现状与历史发展
上海梵普实业：研制、加工高品质哈氏合金、高温合金、镍基合金。
航空工业的发展主要体现在航空涡轮发动机的设计、制造工艺和生产技术是否达到先进水平，能否生产出先进航空发动机体现着国家科技程度、军事力量和综合国力。
现代先进航空发动机必须满足超高速、大升限、长航时、远航程的要求，因此，航空涡轮发动机推力势必增大，燃烧室的温度随之升高，航空发动机的工作性能和可靠性主要取决于其零部件能否有效承受热冲击、高温腐蚀、高热变和复杂应力。
为达到航空发动机在高温环境下可靠运行的目的，航空零部件大量使用高温合金制造，以此保证航空发动机在高温工作时的安全性和各项性能达标。
本文主要介绍现代先进航空发动机的制造材料、内部构造及加工特点和高温合金在航空工业领域的发展过程与研究应用的现状，综合目前国内航空发动机的发展近况，对中国航空发动机先进高温合金的发展提出建议。
1 航空发动机制造材料、内部构造及加工特点衡量一款先进航空发动机的性能是否优越，其推力和推重比大小是关键之一，因此，现代航空发动机大量采用轻量化、整体化结构。
航空发动机的零部件制造普遍使用高温钛合金、镍基高温合金等材料，由于航空发动机的制造材料和内部构造复杂等特点，先进航空发动机的制造工艺难度主要表现在制造材料加工困难、内部构造复杂、加工精度要求高等方面。
(1)制造材料加工航空发动机的主要高温零部件普遍使用高温钛合金和其他高温合金材料制造，这类材料拥有很高的热硬度、热强度和动态切变强度，加工十分困难，加工过程中容易导致刀具与工件产生剧烈磨损，降低工件表面加工质量和表面完整性。
为保证航空发动机工作时零部件的性能和安全，其核心转子部件通常使用整体锻造毛坯生产，导致加工过程中材料切除率超过90%。
因此，现代航空工业致力于改善航空发动机零部件制造过程中的加工精度、加工工艺和表面完整性。
(2)内部构造现代航空发动机采用轻量化结构以增加工作效率，其零部件普遍设计为复杂曲面和高效率结构整体，因此航空发动机零部件的制造需要更加先进的制造工艺和制造设备。
高温合金材料在航空发动机中的应用
高温合金材料在航空发动机中的应用一、概述高温合金材料是一类能够长期在高温下稳定工作的材料，具有高强度、耐腐蚀、高温稳定等特点。
因此，在航空发动机等高温环境下广泛应用。
本文将从材料特性、应用领域等方面介绍高温合金材料在航空发动机中的应用。
二、高温合金材料的特性及分类高温合金材料是指在高温环境下性能保持稳定的材料，通常指的是镍基合金、钴基合金和铁基合金。
在高温下，高温合金材料具有以下特性：1.高强度：高温合金材料能够在高温下维持较高的强度，其强度随着温度的升高而略有下降，但依然表现出优异的强度。
2.耐腐蚀性：高温合金材料在高温、强氧化性和强腐蚀性环境下都能够保持稳定的表面，并能够有效地抵御氧化、腐蚀的影响。
3.高温稳定性：高温合金材料能够在高温条件下保持很长时间的性能稳定性。
根据成分和特性不同，高温合金材料可以分为镍基合金、钴基合金和铁基合金三类。
其中，镍基合金的应用最为广泛，该类合金可用于航空发动机的制造。
三、高温合金材料在航空发动机中的应用航空发动机是一种高温、高压、极富挑战性的复杂系统。
其中涡轮、燃烧室、燃气轮机等部件需要使用高温合金材料。
高温合金材料在航空发动机中的应用主要包括以下方面。
1.涡轮部件涡轮是航空发动机的核心部件，其承受的温度、转速等要求都很高。
涡轮部件需要使用高强度、高温稳定性、抗氧化和耐腐蚀性强的高温合金材料。
其中，镍基单晶合金能够提供更好的抗拉强度和防开裂能力，并能够在较高温度下工作，因此在涡轮部件中应用广泛。
2.燃烧室和喷嘴燃烧室和喷嘴也需要使用高温合金材料。
由于这两个部件的操作环境中存在大量的高温高压气体，因此需要使用具有良好耐氧化、耐腐蚀性能的高温合金材料。
3.燃气轮机燃气轮机通常作为辅助动力装置，需要使用高强度、耐腐蚀、高温稳定性能强的高温合金材料，能够适应不同的工作环境和载荷，使燃气轮机可以长期稳定地工作。
四、高温合金材料在航空发动机领域的发展趋势随着航空发动机使用寿命的不断延长，高温合金材料在研究及应用上的要求越来越高。
高温合金的应用与发展
德阳东汽铸造有限公司
实心叶片熔模铸造工艺：制模样- 组装浇冒系统- 制壳- 脱蜡焙烧- 浇注-清理
熔模产品：
选晶器：
结晶沿螺旋方向攀旋近180º时便 得到单一晶粒
D=3-5mm
螺旋选晶器 缩颈选晶器 单晶叶片型壳
4 单晶叶片
4.4 熔模铸造空心叶片
↑ ↑ 空心叶片产生原因：发动机推重比和效率 燃气温度 ， 但是叶片承温能
在持久强度、中温性能、阻碍裂纹生长等方面定向和单晶都有大幅提高
5 总结
5.1 发展趋势
涡轮叶片材料的发展
锻造高温合金→多晶铸造高温合金→定向凝固柱晶→∣单晶→ 定向共晶高温合金→金属间化合物、人造纤维增强高温合金→ 定向再结晶氧化物弥散强化合金→非金属材料
5 总结
5.1 发展趋势
陶瓷基复合材料 良好的冲击抗性；高温稳定性；但比强度相对 较低，成形困难、可靠性差、成本高 Nb-Si基原位自生复合材料 良好的室温韧性、断裂韧性、抗冲 击性、较高的高温强度、较好的可加工性、但其抗氧化性和蠕 变强度不足 所以 随着航空和地面燃气涡轮要求提高工作温度、提高推重 比，延长寿命，而其它材料无法满足其要求，高温合金虽然成 本高，但在未来一段时间里，仍将是航空及燃气涡轮发动机主 导材料
按基体高温合金可分为镍基、铁基和钴基三类
2 高温合金的应用
2.1 航空、航天
德阳东汽铸造有限公司
航空涡轮发动机结构
GE航空涡轮发动机
燃烧室 主要用材为GH1140等。
导向器（导向叶片） 精密铸造合金有K214、K232、K406等，定向凝固有DZ3
DZ5等。
涡轮叶片 工作条件最为恶劣，受力复杂。用材：GH4033、GH4037，K403、
航空发动机涂层技术研究
航空发动机涂层技术研究随着航空事业的不断发展，航空发动机的性能要求也不断提高。
而航空发动机受到高温、高压、高速等极端条件的影响，需要拥有更高的耐久性和抗腐蚀能力。
因此，发动机涂层技术得到了广泛的研究和应用。
一、发动机涂层技术的发展历程发动机涂层技术最初应用于喷气发动机的涡轮叶片表面。
20世纪60年代，涡轮叶片表面喷涂金属材料的方法被广泛应用。
20世纪70年代，高速航空发动机的涂层技术开始使用陶瓷涂层，提高了航空发动机的稳定性和可靠性。
二、航空发动机涂层技术的分类1. 热障涂层：在航空发动机叶片表面涂覆热障涂层，可以有效降低高温下的材料熔融和氧化。
常用的热障涂层材料有Y2O3、ZrO2等。
2. 抗磨涂层：航空发动机需要耐高温、耐腐蚀、耐磨损，抗磨涂层是其中的一种。
其可以降低机件间的摩擦，减少磨损，提高机件的使用寿命。
3. 抗氧化涂层：航空发动机在高温下会发生氧化，导致表面的金属材料丧失其原有性能。
抗氧化涂层的应用可以有效提高发动机的抗氧化能力。
4. 先进材料涂层：随着材料科学技术的发展，航空发动机涂层材料也得到了不断的升级。
某些先进材料涂层如TiAlN、CrN等，具有极高的耐腐蚀性能、高的硬度和低的摩擦系数等特点，可以提高发动机的性能。
三、航空发动机涂层技术的应用1. 提高发动机性能：航空发动机涂层技术的应用可以有效提高发动机的综合性能。
例如，热障涂层可以降低高温下的材料熔融和氧化，提高发动机在高温环境下的可靠性。
2. 延长发动机使用寿命：航空发动机在使用过程中容易受到高温、高压、高速等极端条件的影响，导致金属材料发生氧化或熔化。
而涂层技术可以有效延长发动机的使用寿命，提高发动机的可靠性和耐用性。
3. 降低发动机维护成本：航空发动机的维护成本很高，但涂层技术的应用可以有效降低发动机的维护成本。
例如，抗氧化涂层可以降低发动机在高温下的氧化程度，延长金属材料的使用寿命，减少维护工作的频次和费用。
四、航空发动机涂层技术的未来发展随着航空事业的不断发展，航空发动机性能的提高要求也不断增加。
先进材料在航空发动机中的应用
先进材料在航空发动机中的应用航空发动机作为飞机的“心脏”，其性能的优劣直接决定了飞机的飞行速度、航程、可靠性和经济性等关键指标。
而先进材料的应用，则是推动航空发动机不断发展和创新的重要因素之一。
在追求更高推力、更低油耗、更高可靠性和更长寿命的过程中，航空发动机制造商们不断探索和采用各种新型材料，以满足日益苛刻的设计要求。
首先，高温合金在航空发动机中扮演着至关重要的角色。
由于航空发动机内部的工作温度极高，特别是在涡轮叶片和燃烧室等部位，普通金属材料根本无法承受这样的高温环境。
高温合金具有出色的高温强度、抗氧化性和抗热腐蚀性，能够在高达数千度的温度下保持良好的机械性能。
例如，镍基高温合金凭借其优异的综合性能，被广泛应用于航空发动机的涡轮叶片和导向叶片。
这些高温合金通过复杂的成分设计和精密的制造工艺，形成了稳定的微观组织结构，从而有效地抵抗高温下的变形和氧化。
陶瓷基复合材料也是航空发动机领域的一颗新星。
陶瓷材料本身具有耐高温、高强度和低密度等优点，但传统陶瓷的脆性较大，限制了其在航空发动机中的应用。
陶瓷基复合材料通过将陶瓷纤维或晶须与陶瓷基体复合，显著改善了陶瓷的韧性和可靠性。
在航空发动机中，陶瓷基复合材料可以用于制造涡轮叶片、燃烧室衬套等部件，不仅能够承受高温，还能减轻发动机的重量，提高燃油效率。
例如，碳化硅陶瓷基复合材料在高温下具有出色的稳定性和强度，能够有效降低发动机的热负荷，提高发动机的性能。
钛合金在航空发动机中的应用也越来越广泛。
钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性等特点，使其成为制造航空发动机风扇叶片、压气机叶片和盘件等部件的理想材料。
与传统的铝合金相比，钛合金能够在减轻重量的同时提供更高的强度，从而提高发动机的推重比。
此外，钛合金还能够在恶劣的工作环境中保持良好的性能，延长发动机的使用寿命。
除了上述材料，先进的金属间化合物也逐渐受到关注。
金属间化合物具有独特的晶体结构和优异的高温性能，如镍铝化合物、钛铝化合物等。
高温合金钢的制造工艺和发展趋势
高温合金钢的制造工艺和发展趋势高温合金在600-1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。
按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。
按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。
按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。
高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件，还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。
发展过程从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。
第二次世界大战期间，为了满足新型航空发动机的需要，高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。
40年代初，英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛，形成γ相以进行强化，研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。
同一时期，美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要，开始用Vitallium钴基合金制作叶片。
此外，美国还研制出Inconel镍基合金，用以制作喷气发动机的燃烧室。
以后，冶金学家为进一步提高合金的高温强度，在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素，增加铝、钛含量，研制出一系列牌号的合金，如英国的“Nimonic”，美国的“Mar-M”和“IN”等；在钴基合金中,加入镍、钨等元素，发展出多种高温合金，如X-45、HA-188、FSX-414等。
由于钴资源缺乏，钴基高温合金发展受到限制。
40年代，铁基高温合金也得到了发展，50年代出现A-286和Incoloy901等牌号，但因高温稳定性较差，从60年代以来发展较慢。
苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基高温合金，后来生产“ЭП”系列变形高温合金和ЖС系列铸造高温合金。
中国从1956年开始试制高温合金，逐渐形成“GH”系列的变形高温合金和“K”系列的铸造高温合金。
70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡轮盘，研制出单晶叶片等高温合金部件，以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。
新型高温合金的研究进展和应用前景
新型高温合金的研究进展和应用前景首先，新型高温合金在航空航天领域具有重要的应用前景。
航空航天领域对材料的要求非常高，需要具备耐高温、强度高、抗腐蚀等特点。
新型高温合金以其出色的高温性能和机械强度，可以用于制造高温下的涡轮发动机叶片、涡轮盘等关键部件，提高航空发动机的工作效率和可靠性。
此外，新型高温合金的高温耐久性也使其成为航空航天领域研究热点，为研究高温和超高温环境下的载荷和材料疲劳性能提供新的选择和手段。
其次，新型高温合金在能源领域的应用前景广泛。
能源领域对材料的要求同样非常高，如燃气轮机、火电机组、核能发电等都需要耐高温、抗腐蚀、具有优异的力学性能的材料。
新型高温合金的高温稳定性可以满足这些应用的需求，而且燃气轮机等设备的高温下运行对提高能源利用率非常重要。
因此，新型高温合金不仅能够提高能源设备的工作效率，还可以延长设备的使用寿命，减少维护成本，有着广泛的应用前景。
此外，新型高温合金还可以应用于化工、机械制造、电子电器等领域。
化工领域的一些高温反应装置，如石油炼油装置、电解槽等对材料的要求也很高，新型高温合金的抗腐蚀性能可以满足这些应用的需求。
机械制造领域的一些耐高温零件，如热处理设备、高温熔炼设备等也可以采用新型高温合金制造，提高设备的使用寿命和稳定性。
电子电器领域的一些高温电子元件，如高压电容器、高温电阻等也可以利用新型高温合金提高其工作温度和稳定性。
总之，新型高温合金具有出色的高温性能和机械强度，具有广阔的应用前景。
在航空航天、能源、化工、机械制造、电子电器等领域都有着广泛的应用。
随着科学技术的不断进步和研究人员对新型高温合金的不断研究和开发，相信新型高温合金在未来会有更多的应用和突破。
航空发动机高温防护涂层材料技术发展现状与趋势
➢ 显著提高发动机推力：高 温合金能够承受更高的使 用环境温度，提高涡轮前 进口温度。工作温度提高 14-15K，推力增加100kgf （总推力增加 1－2％）
➢ 降低热端部件温度：大幅 度提高发动机寿命（表面 温度每降低14K，二级导向叶片 ➢ Boeing 747
CF6-80一级工作叶片 ➢ A300/330 ➢ Boeing 747/767 ➢ F414
CF6-80二级导向叶片 ➢ A300/330 ➢ Boeing 747/767
CFM56-7一级导向叶片 ➢ Boeing 737系列
YSZ（Yttria Stabilized Zirconia）
低活性渗Al时，高温合金中的Ni向外扩散为主，和渗剂 中的Al形成β-NiAl相。 低活性渗Al一般在较高温度进行：980~1100℃ 优点：涂层向外延生长，受合金成分影响较小。 缺点：靠高温合金一侧产生Kirkendall孔洞，并且有固
体颗粒（如：氧化铝）进入涂层
包埋渗Al-高活性渗Al
高活性渗Al时，Al向内扩散，高温合金原始表面基本保 持不动。渗Al后多形成富Al相，如Ni2Al3等脆性相，需 要进一步进行热处理，形成β-NiAl相。 高活性渗Al一般在较低温度进行：700-800℃ 优点：涂层不会因为扩散不平衡而产生Kirkendall孔洞。
等离子喷涂热障涂层
电子束物理气相沉积热障涂层
热障涂层陶瓷层的主要制备方法
热喷涂（Thermal Spray）技术
热喷涂：材料经热源加热至熔化或半熔化态，用高压 气流令其雾化并喷射于工件上，形成涂层的一种表面 加工方法。
大气等离子喷涂：陶瓷层和粘结层 低压等离子喷涂：粘结层 HVOF喷涂：粘结层 爆炸喷涂：陶瓷层和粘结层
高温合金在航空发动机中的应用
高温合金在航空发动机中的应用随着现代航空飞行速度和高空飞行高度的不断提高，对航空发动机材料性能的要求也越来越高。
而高温合金正是在这种情况下应运而生并得到了广泛应用。
高温合金的优良性能使得其成为了现代航空发动机中不可或缺的重要材料。
一、高温合金的定义和发展历程高温合金指的是在极高温度下依然具有优异耐腐蚀、抗氧化、高强度、高韧性等性能的金属材料。
发动机中火焰温度高达1000-2000℃，要求发动机使用的材料能够耐受高温高压条件下的环境腐蚀和高温氧化，同时还需要具有高韧性和高强度。
高温合金正是在这种要求下得以发展和应用。
高温合金的发展历程可以追溯到20世纪30年代。
在当时，美国总电气公司的研究人员发现铸造的镍基合金可以在高温下保持几乎不变的机械性能和耐腐蚀能力。
通过对镍基合金进行改良和改进，制备出了一系列高温合金，例如铝-镍-钴基合金、镍-铬-铁-钼基合金、铂基合金等。
二、高温合金在航空发动机中的应用航空发动机包括高压涡轮和低压涡轮等部件，各个部件在高温高压下都需要具备优异的性能。
因此，高温合金在航空发动机中的应用覆盖面很广，下面我们来详细介绍一下几种常见的应用方式。
1. 高温合金叶片航空发动机中的高温合金叶片是应用最广泛的一种方式。
高温合金叶片的耐高温性能非常突出，抵御高温氧化和腐蚀的能力优异。
同时，高温合金叶片的强度和韧性也很高，可以在高速旋转的情况下保持稳定的形状，并且还可以承受强烈的气流冲击。
2. 高温合金涂层高温合金涂层是一种将高温合金喷涂在其他金属或者陶瓷基底上的技术。
这种技术能够提高陶瓷基底的耐高温性能，增强其在航空发动机中的应用。
高温合金涂层可以有效减少高温下的摩擦和磨损，提高航空发动机的效率和寿命。
3. 高温合金热障层高温合金热障层是一种应用非常广泛的技术，可以在航空发动机的高温环境下有效保护部件不受热损伤。
高温合金热障层通常是由氧化铝、稀土氧化物等多种材料混合制备而成。
这种技术可以有效减轻部件在高温下的氧化和磨损，提高航空发动机的使用寿命。
高温合金在航空发动机领域中的应用与发展
高温合金在航空发动机领域中的应用与发展一、引言随着航空业的迅速发展，航空发动机的性能要求越来越高。
作为航空发动机核心部件的高温合金，一直以来被广泛应用于航空发动机领域。
本文将从高温合金的特性、应用和发展三个方面详细探讨其在航空发动机领域中的应用与发展。
二、高温合金的特性1.高温强度高温合金具有很高的抗拉强度、压缩强度和屈服点，能够在高温下保持较高的强度，承受大的载荷。
2.高温稳定性高温合金能够在高温环境下保持较高的硬度和韧性，不会在高温环境下软化或熔化，也不会因高温环境中的氧化作用而失去其性质。
3.抗氧化性高温合金能够在高温高压的氧气环境下稳定地工作，不会因氧化而损失其性质，能够保持较长的工作寿命。
三、高温合金的应用1.涡轮叶片航空发动机中，涡轮叶片是高温合金最常见的应用领域。
涡轮叶片的主要作用是将燃气推动发动机旋转，高温合金能够在极其高温的环境中承受较大的压力和热膨胀，确保叶片能够正常工作。
2.燃烧室航空发动机中，燃烧室是燃烧燃料产生高温高压气体的地方，高温合金材料可用于制造燃烧室的壁板和燃烧器喷嘴，保证航空发动机在高温高压环境下正常工作。
3.喷气喉管高温合金还可以用于制造喷气喉管，以保证飞机起飞和飞行时能够正常加速。
4.高温部件高温合金还可用于制造其他航空发动机中的高温部件，如高温排气系统、燃油喷嘴等。
四、高温合金的发展1.制造工艺的改进随着航空业的快速发展，对高温合金的性能要求更加严格，制造工艺也得到了改进。
如采用快速凝固、等离子喷涂等新工艺，可以制造出更高品质、更适合航空发动机使用的高温合金。
2.新材料的研发为满足航空业对高温合金的需求，科学家正在研发新的高温合金材料。
如可以耐受1200℃以上的高温，拥有更好的机械性能和抗氧化性能的超高温合金材料。
3.微型加工技术的创新微型加工技术“微机电技术”是近年来在高温合金加工中的一项新技术，它能够将加工高难度结构小型化，可以制造出更精密的高温合金零件，并扩大了高温合金在航空发动机领域中的应用范围。
高温合金材料在航空发动机中的应用研究
高温合金材料在航空发动机中的应用研究随着航空工业的发展，航空发动机的性能要求也越来越高，其中最为关键的一点就是其温度稳定性。
而高温合金材料由于其良好的抗氧化、机械强度和耐高温性能，已经成为了航空发动机中不可或缺的材料。
一、高温合金材料的研究发展历程高温合金材料的研究始于20世纪30年代，当时正处于第二次世界大战中，协约国需要一种能够承受高温和高压的材料来制造航空发动机。
此时，研究人员发现镍、钴等金属可以抵抗高温、高压等恶劣工作环境的侵蚀破坏，于是开始利用这些金属来制备高温合金材料。
到了20世纪50年代，人们发现添加稀土等元素可以增强高温合金的氧化和热稳定性，并且还能提高高温合金的杂质元素的分布均匀性。
同时，研究人员还利用微观结构的变化来提高高温合金材料的性能，如通过控制固溶体中的晶粒尺寸和谐水量等。
目前，高温合金材料已经可以承受高达1200℃的高温，且温度稳定性和耐久性都有了很大提高。
在航空工业中，高温合金材料主要用于制造涡轮叶片等关键部件。
二、高温合金材料的优点（一）抗氧化性能好高温合金材料的抗氧化能力是其在高温环境中得以长期保持稳定性的首要条件。
如果在高温下材料会迅速被氧化，就会失去其力学性能。
高温合金材料能够防止氧化破坏的首要原因在于其化学成分的稳定性。
（二）机械强度高高温合金材料的机械强度也非常重要。
发动机的高速运转会产生大量的离心力和振动力，因此要求发动机部件具备很高的强度和韧性。
同时，涡轮叶片等部件还要进行不间断的加速和减速，因此高温合金材料的强度和韧性表现尤为重要。
（三）耐高温性能好高温合金材料在高温环境下能够保持材质的性能，在航空发动机中充当着非常重要的角色。
例如涡轮叶片、燃烧室、气门等发动机部件，它们在工作中会受到很高的温度和压力，若用其他材料来代替高温合金材料，可能无法耐受这些极高的温度。
三、高温合金材料在航空发动机中的应用现状在当前航空工业中，高温合金材料的应用已经非常广泛。
高温合金在航空发动机中的应用
高温合金在航空发动机中的应用引言航空发动机是现代飞机的核心部件，其性能直接影响着飞机的安全性和飞行效率。
高温合金作为一种重要的材料，在航空发动机中具有广泛的应用。
本文将以高温合金在航空发动机中的应用为主题，讨论其相关的材料特性、制备工艺以及未来的发展趋势。
第一章高温合金的材料特性1.1 高温合金的定义和特点高温合金是指在高温环境下具有较好的耐热性能和高温力学性能的合金材料。
其主要特点包括高强度、良好的耐氧化性、高温稳定性以及优异的耐腐蚀性能。
1.2 高温合金的组成和分类高温合金通常由镍、钴或铁等作为基体金属，掺入适量的铝、铬、钛、钼等元素形成固溶体和耐热相。
根据其组成和性能特点，高温合金可分为镍基合金、铝基合金、钛基合金等多种类型。
第二章高温合金的制备工艺2.1 粉末冶金法粉末冶金法是高温合金制备的主要工艺之一。
通过合金元素的粉末混合、成型、烧结等步骤，可以得到高纯度、均匀分散的合金材料。
粉末冶金法具有成本低、制备工艺简单等优点。
2.2 熔融法熔融法是高温合金制备的另一种常用工艺。
通过高温熔融、凝固等步骤，可以获得高温合金的块状或棒状材料。
熔融法可以制备出尺寸较大的高温合金，但成本和工艺要求相对较高。
第三章高温合金在航空发动机中的应用3.1 高温合金在涡轮叶片中的应用涡轮叶片是航空发动机中耐受高温和高速气流冲刷的重要零件。
高温合金具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，因此被广泛应用于涡轮叶片的制造中。
高温合金可以保证涡轮叶片在高温高压的工作环境下保持较好的力学性能，延长使用寿命。
3.2 高温合金在燃烧室中的应用燃烧室是航空发动机中燃烧燃料的空间，温度较高。
高温合金能够抵御高温气流对燃烧室壁的热冲击和氧化腐蚀，保障燃烧室的稳定工作。
同时，高温合金还能够提高燃烧效率，减少排放物的产生。
3.3 高温合金在涡轮盘中的应用涡轮盘是航空发动机中承受高速旋转载荷的关键部件。
高温合金在涡轮盘的制造中可以提供足够的强度和韧性，保证涡轮盘的可靠性和寿命。
航空发动机高温材料的发展趋势
航空发动机高温材料的发展趋势回顾航空发动机的发展历程，从二战时使用的活塞式发动机，但其功率，效率都较低。
直到涡轮喷气发动机的运用，由于它具有活塞式发动机无法比拟的优点，很快淘汰了活塞式发动机，飞机性能大大提高。
从航空发动机技术发展现状和趋势看, 世界航空发动机技术正呈现出一种加速发展的态势, 推重比15 ─20 级更先进的发动机研究计划也正在进行。
预计这种更为先进的发动机将于2020 年左右研制成功, 并将与第五代战斗机配套使用。
随着飞机的航程和飞机速度的提高, 对飞机的推力、推重比的要求也越来越大, 从而导致了发动机的压力比、进口温度、燃烧室温度以及转速也都大大提高。
目前, 就航空发动机的材料而言, 金属材料的使用温度已接近其极限, 不可能满足下世纪航空发动机的设计要求。
因此, 发动机的设计师已开始转变传统的选材观念, 不再以金属材料作为设计的基础, 而是转向或接近新材料。
从目前国外应用现状及发展前景来看，未来航空发动机的材料将以非金属材料为主体。
在当前进行的新型高温材料研究中, 陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料最为引人注目, 被认为是今后航空发动机热端部件的侯选材料。
此外, 高温合金材料、难熔金属硅化物基复合材料等以其自身的优势也颇受关注。
（1）陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料比高温合金的密度小( 仅为后者的1 / 3 ─1 / 4 ) ,热膨胀系数小, 抗腐蚀性好, 理论最高温度可达1650 ℃, 因而被认为是今后先进航空发动机热端部件的侯选材料。
由于陶瓷基部件不需要气体冷却, 省去或简化了冷却系统零件, 可使发动机进一步减重。
经过20 多年来国际陶瓷界的精心研究, 其力学性能特别是断裂韧性已有很大提高, 但其本质上的脆性却极大地限制了它的推广应用, 从而不能取代镍基合金而得到广泛应用。
高温陶瓷在航空航天领域的应用还包括作为超音速飞机的耐热保护材料、火箭和各种高速飞行器的燃料喷嘴。
飞机在超音速飞行时会与空气发生摩擦, 并产生很高的温度, 超高温陶瓷具有良好的耐热能力, 可以避免高温对飞机内部结构产生破坏。
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Further Improvement
第4世代 4 th gen. SC 第2世代 2 nd Gen. SC 実用合金 第5世代 5 th Gen. SC
Superalloys and Advanced Processing 2011
4-6 July, 2011 at IMR, Shenyang
Development of Superalloys and Coatings for Next Generation Gas Turbines
Hiroshi HARADA(原田広史) Senior Scientist -High Temperature Materials Yuefeng GU（谷 月峰）, Kyoko KAWAGISHI（川岸京子） High Temperature Materials Unit National Institute for Materials Science (物質・材料研究機構) Japan
Thermal 55%
Nuclear 35% Thermal 55%
Hydro 10%
Power Supply
CO2 Emission
Efficiency of Advanced Thermal Power Systems
1700℃GT
X 1/2 CO2 (Efficiency, fuel)
Coal firing Steam Turbine
Present Status of “HTM 21” Project
Phase 1: F.Y.1999-2005, Phase 2: F.Y.2006-10, followed by NEDO budget and others Materials Developments (1) Single crystal superalloys with temperature capabilities as high as 1150 ℃. (2) Environmental coating and TBC systems for superalloys, e.g.,EQ coatings. (3) Next generation Ni-Co base turbine disc alloys with temperature capabilities as high as 750℃. (4) Ni-PGMs base superalloy with temperature capabilities beyond 1200℃ up to 1800 ℃. (5) Materials design and analysis. (6) Virtual gas turbine/aeroengine. Applications
(3rd gen.)
(4th gen.)
(5th gen.)
Zhang, et.al (NIMS）, Scripta Mat (2003) Koizumi, et al (NIMS), Superalloys 2004
NIMS Alloy Design Program
A mathematical model composed of experimental equations derived from the NIMS superalloy database.
100 nm
For creating larger negative lattice misfit, for finer dislocation networks to be accommodated.
Koizumi, et al(NIMS), Superalloys 2004
Finer dislocation network prevents dislocation passing through the rafted ’interface
1000℃,245MPa クリープ破断寿命 （ｈ） Creep rupture life (h)
Sato, et. al (NIMS), Superalloys 2008
Creep and Oxidation properties of 4 th and 5 th Generation SC alloys
Contents
1. Background 2. Alloy Development SC, EQ.coating, Cast-and -wrought 3. Applications 4. Conclusions
Power supply and CO2 Emission in Japan (normal situation)
5th 5-6Re 5-6Ru
6th ?
TMS-XXX？
HTM 21 Project (Phase 1)
100℃
Typical SC superalloy compositions (wt%)
Generation／Alloy／Developer PWA1480 1st Rene’ N4 CMSX-2 TMS-6 PWA1484 Rene’ N5 2nd CMSX-4 TMS-82+ Rene’ N6 3rd CMSX-10 TMS-75 PWA1497/ MX-4 4th TMS-138 TMS-138A 5th TMS-162 TMS-196 P&W GE C-M NIMS P&W GE C-M NIMS/ Toshiba GE C-M NIMS P&W,GE, NASA NIMS/IHI NIMS NIMS/IHI NIMS Co 5 8 4.6 10 8 9 7.8 12.5 3 12 16.5 5.8 5.8 5.8 5.6 Cr 10 9 8 9.2 5 7 6.5 4.9 4.2 2 3 2.0 3.2 3.2 3.0 4.6 Mo 2 0.6 2 2 0.6 1.9 1.4 0.4 2 2.0 2.9 2.9 3.9 2.4 W 4 6 8 8.7 6 5 6 8.7 6 5 6 6.0 5.9 5.6 5.8 5.0 Al 5 3.7 5.6 5.3 5.6 6.2 5.6 5.3 5.75 5.7 6 5.55 5.8 5.7 5.8 5.6 Ti 1.5 4.2 1 1 0.5 0.2 Ta 12 4 9 10.4 9 7 6.5 6.0 7.2 8 6 8.25 5.6 5.6 5.6 5.6 Re 3 3 3 2.4 5.4 6 5 5.95 5.0 5.8 4.9 6.4 Ru 3.0 2.0 3.6 6.0 5.0 Density 8.70 8.56 8.56 8.90 8.95 8.63 8.70 8.93 8.98 9.05 8.89 9.20 8.95 9.01 9.04 9.01
Oxidation Resistance
2 nd Gen. Alloys
TMS-19X Alloys
0
1000
Creep Strength
Kawagishi, et.al (NIMS), Mat.Sci.Tech(2009)
Development of new metallic coating: EQ-Coating Concept: A coating system in an EQuilibrium state between the substrate and coating materials, causing no interdiffusion and its resultant microstructure degradation.
Practically used
25 ℃/ generation PWA-1480, CMSX-2
50℃
ReneN6, CMSX-10
1050
1000e
PWA1484 CMSX-4
3rd 5-6Re
MX-4/PWA1497
4th 5-6Re 2-3Ru
TMS-138/138A
Oxidation resistance: 1100℃, 1h cyclic Creep strength: 1000℃/245MPa rapture life(h)
ist generation, commercial 2nd generation, commercial 3rd generation, commercial 1st generation, NIMS 2nd generation, NIMS 3rd generation, NIMS 4th and 5th generation, NIMS 4th generation, oxidation reisitant, NIMS 5th generation, oxidation resistant, NIMS
Ni-base superalloy turbine blades
Pseudo-Binary Phase Diagram
L+γ
1300℃
L
L+γ '
β
Temperature
Ni+X
γ
900℃
A
● ● ●
γ'
C
● ● ● ●
B
Ni Al+Y
γ＋γ'
γ’precipitation hardening Ni-base superalloy
（TMS： Tokyo Meguro or Tsukuba Material Single）
Sato, et. al (NIMS), Superalloys 2008
Creep vs TMF properties of 4 th and 5 th Generation SC alloys