项目研制的镍基高温合金粉末产品,是国内唯一一家能够实现同类产品进口替代的先进基础材料,其物性参数达到:球形度>90%、含氧量<200 ppm、松装密度>*** g/cm3、流动性<18 s/50g,综合性能达到行业最高水平。项目产品已获军工认证,解决了航空航天镍基高温合金粉末国产化难题,项目牵头单位江苏威拉里新材料科技有限公司基于此获评“中国航空工业最佳金属粉末供应商”,是增材制造行业唯一获奖的材料企业。项目开发的高性能高温合金粉末材料成功应用于“雷霆R-1”型火箭发动机涡轮盘和燃气发生器身部、某型战斗机喷油杆、舰载某型导弹垂直发射舱等关键组件,为我国国防工业的发展提供了关键材料支撑。
1、国内率先开发出高性能GH3536和GH4169合金粉末,通过精细调控稀土元素成分和含量,显著提升合金高温持久性能。研发的GH3536粉末经激光成型后在815℃高温下持久性能突破70小时,产品通过航空工业沈阳飞机设计研究所考核评估,成功应用于某舰载机发动机热端零件,项目牵头单位江苏威拉里新材料科技有限公司成为该牌号合金粉末国内唯一供应商。此外,研发的GH4169粉末经激光成型后在650℃高温下持久性能突破50小时,成功应用于深蓝航天民营火箭发动机关键组件。
2、首次开发出500kg级大型真空气雾化一体化制粉装备,实现雾化制粉—精筛—后处理全流程自动化,无需进行粉末与筛分流程间的转运,大幅缩短工艺流程,显著提高生产效率,实现了增材制造用高性能金属粉末的稳定化制备,获得了江苏省首台(套)重大装备认定奖励荣誉。
3、基于雾化喷嘴结构、雾化气氛、粉末收集装置的优化以及粉末级配技术,研制了纯度高、球形度高、流动性好、可应用于增材制造的高温合金粉末材料,粉末物性参数达到行业最高水平,成功应用于发动机涡轮盘、喷油杆、导弹垂直发射舱等关键组件,取得了显著的经济与社会效益。
项目团队由江苏威拉里新材料科技有限公司、中南大学及中北大学的粉末冶金及增材制造领域中青年骨干人才组成,团队共有52人,研究生以上学历占比83%,高级技术职称占比31%。团队带头人蒋保林,长期从事粉末冶金新材料及增材制造技术研究,牵头制定了《对标世界一流管理提升行动实施方案》,主持完成超音速度雾化喷嘴技术攻关,成功开发出新型高温合金材料体系和制备工艺,产品性能得到大幅提升。
评价单位:“科创中国”先进结构材料科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2023-08-03
综合评价
该项成果开发了雾化制粉—精筛—后处理一体化技术,可避免粉末运输过程造成的材料污染和损耗等问题,是获得高纯净、低氧氮含量的高温合金粉末的关键。此外,项目还开发了气雾化用惰性气体高效回收和纯化利用技术,有利于合金粉末氧氮含量进一步降低,并可有效降低生产成本。此外,开发的高温镍基合金粉末还成功应用于某型战斗机喷油杆、舰载某型导弹垂直发射舱等关键组件,为我国国防工业的发展提供了关键材料支撑。
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