Chinas DD6-Einkristall-Superlegierung rüstet US-Jettriebwerks-Blätter ab

Dabei handelt es sich um Metallbauteile, die als eine einzige durchgehende Kristallstruktur gezüchtet werden. Durch diese Methode werden die Korngrenzen eliminiert, an denen herkömmliche Legierungen tendenziell reißen und versagen.

Laut einem Bericht der China Media Group haben lediglich fünf Länder die gesamte Technologiekette zur Herstellung dieser Schaufeln eigenständig beherrscht. Dazu zählen die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich, Russland, Frankreich und China. Die Beherrschung der Kette umfasst alle Schritte Präzisionsguss bis hin zum Einsatz im Betrieb.

Im Zentrum der chinesischen Leistung steht das AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials und eine Superlegierung namens DD6. DD6 ist eine Nickelbasis-Einkristall-Superlegierung der zweiten Generation, die vom Institut mit vollständig eigenem geistigem Eigentum entwickelt wurde.

Technik, Energie und Einsatz

Li Jiarong, Chefingenieur der Legierung, erklärte, dass die Leistungsfähigkeit von DD6 der vergleichbarer Superlegierungen der zweiten Generation in Europa und den Vereinigten Staaten entspricht oder diese sogar übertrifft. Dies gelinge zudem zu niedrigeren Produktionskosten. „Wir haben in China die eigenständige Entwicklung ", so Li.

Die zweite Generation der Einkristall-Superlegierungen DD6 bietet eine Leistung, die überlegen ist oder der der weit verbreiteten zweiten Generation in Europa und den USA entspricht. Die geringeren Produktionskosten haben dazu geführt, dass DD6 zur am weitesten verbreiteten Einkristall-Superlegierung in China wurde. Dies hat die Abhängigkeit des Landes.

Die vom Institut entwickelten Schaufeln wurden in mehrere fortschrittliche Flugtriebwerke integriert und unterstützen sowohl militärische als auch zivile Flugzeuge sowie Hubschrauber.

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Die technische Herausforderung besteht darin, dass Einkristall-Turbine-Schaufeln bei Temperaturen arbeiten, die bereits die öhnlichem Stahl überschreiten und sich der Schmelztemperatur der Legierung selbst nähern. Um die Schaufeln unter diesen Bedingungen stabil zu halten, ist eine präzise Steuerung einer Nickelbasislegierung erforderlich.

Diese Legierung wird mit mehreren Elementen legiert, die jeweils unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen.

Sie müssen gleichmäßig geschmolzen, verschmolzen und frei Xiaodai, ein Forscher am Institut, beschrieb den Ansatz: Nickelbasis-Einkristall-Superlegierungen verwenden metallisches Nickel als Grundwerkstoff, zu dem Legierungselemente hinzugefügt werden, um mehrere Leistungsanforderungen gleichzeitig zu erfüllen.

Technik, Energie und Einsatz

Dazu gehören Hochtemperaturfestigkeit, Kriechbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei Betriebstemperaturen. Die Herstellung eines fertigen Blatts aus diesem Material umfasst mehr als zehn wesentliche Kernprozesse, vom Legierungsschmelzen und -vorbereiten bis zur finalen Auslieferung.

Jeder dieser Prozesse wird in Dutzende präziser UnterSchritte unterteilt. Das Institut entwickelt seit den 1980er Jahren Einkristall-Superlegierungen mit eigenem geistigem Eigentum. Eine jahrzehntelange Anstrengung, die dazu führte, dass China die erste Einkristall-Triebwerksschaufel sowie die erste hohle Einkristall-Triebwerksschaufel entwickelte.

DD6 ist das neueste Ergebnis dieses Programms und derzeit am weitesten verbreitet.