合作客戶
中國航空發(fā)動機集團某設計所合作項目
增材制造用超高溫合金新材料成分開發(fā)及工藝優(yōu)化項目背景
對于金屬材料增材制造來講，材料、設備和工藝是影響最終產品質量的三個基本要素。相對于傳統(tǒng)金屬材料上千個牌號，目前適用于金屬增材制造的材料牌號僅有數十種，極大的限制了增材制造的應用，增材制造行業(yè)要想大幅提升零部件生產的規(guī)模，并擴大應用場景，增材制造用材料的開發(fā)和生產必須首先取得進步。
航空發(fā)動機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、更長壽命和更低排放的需求。當前新型合金設計主要方向：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、晶格畸變和緩慢擴散特性，提升高溫強度、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），通過調整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-陶瓷共晶復合材料，實現(xiàn)高溫下的自增強效應。
項目成果
創(chuàng)材深造與中國航發(fā)某設計所合作，通過優(yōu)化現(xiàn)有打印工藝、重新設計合金成分、多階段性能驗證，使用人工智能+高通量實驗篩選+算法迭代等方法，對現(xiàn)有材料進行改進優(yōu)化，同時發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢探索更多未知的合金組成，使其更加適合金屬增材制造。推動高溫合金在航空發(fā)動機（如渦輪葉片、燃燒室、導向器）中的應用，支撐下一代變循環(huán)發(fā)動機（如GE的XA100）和超音速飛行器的需求。
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