合作客戶
中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)某設(shè)計(jì)所合作項(xiàng)目
增材制造用超高溫合金新材料成分開發(fā)及工藝優(yōu)化項(xiàng)目背景
對(duì)于金屬材料增材制造來(lái)講，材料、設(shè)備和工藝是影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的三個(gè)基本要素。相對(duì)于傳統(tǒng)金屬材料上千個(gè)牌號(hào)，目前適用于金屬增材制造的材料牌號(hào)僅有數(shù)十種，極大的限制了增材制造的應(yīng)用，增材制造行業(yè)要想大幅提升零部件生產(chǎn)的規(guī)模，并擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景，增材制造用材料的開發(fā)和生產(chǎn)必須首先取得進(jìn)步。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金的研究方向主要集中在提升材料在極端環(huán)境下的性能，以滿足更高推重比、更長(zhǎng)壽命和更低排放的需求。當(dāng)前新型合金設(shè)計(jì)主要方向：1）多主元合金（高熵合金）：探索由多種主元元素（如Ni-Co-Cr-Fe-Al-Ti等）組成的高熵合金，利用其高熵效應(yīng)、晶格畸變和緩慢擴(kuò)散特性，提升高溫強(qiáng)度、抗蠕變和抗氧化能力。2）定向凝固/單晶合金：優(yōu)化第三代/第四代單晶合金（如CMSX-4、EPM-102），通過(guò)調(diào)整Re、Ru、Ir等元素的含量，減少晶界缺陷，提高承溫能力（>1100℃）。3）共晶合金：研究金屬-金屬共晶（如NiTaC）或金屬-陶瓷共晶復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)高溫下的自增強(qiáng)效應(yīng)。
項(xiàng)目成果
創(chuàng)材深造與中國(guó)航發(fā)某設(shè)計(jì)所合作，通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有打印工藝、重新設(shè)計(jì)合金成分、多階段性能驗(yàn)證，使用人工智能+高通量實(shí)驗(yàn)篩選+算法迭代等方法，對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，同時(shí)發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢(shì)探索更多未知的合金組成，使其更加適合金屬增材制造。推動(dòng)高溫合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)（如渦輪葉片、燃燒室、導(dǎo)向器）中的應(yīng)用，支撐下一代變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)（如GE的XA100）和超音速飛行器的需求。
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