第395章 材料的炼金术(3 / 5)
攻关重点,主要还是放在了合金配方的仿制和优化上,希望能通过调整镍、铼、钼等元素的比例,来提升性能。这当然很重要。”
“但是,”他画风一转,“凤凰厂的超算平台对叶片失效模型的模拟结果显示,我们现有配方在理论上的性能极限,并不比国外差多少。真正的问题,出在了‘工艺’上。”
他放出了一张由系统生成的、极其清晰的晶体微观组织对比图。
“这是国外同类叶片的金相图,这是我们的。大家看,他们的γ′相沉淀均匀、形态规整,晶界乾淨。而我们的,组织粗大不均,晶界处甚至有碳化物析出,这些都是致命的应力集中点。”
“所以,我个人认为,”姜晨的声音不大,却如同重锤敲在师老和所有冶金专家的心上,“我们的瓶颈,可能不在于‘配方’,而在于‘工艺控制’!比如,在定向凝固的过程中,我们对‘热梯度’(TheralGradiet)和‘抽拉速率’(WithdrawalRate)的耦合控制是否做到了最优?我们是否真正理解了微观组织(Microstructure)在特定热场下的演化机理?”
他没有给答案,只是提出了问题。
师老原本靠在椅背上的身体,猛地坐直了!
“热梯度”和“抽拉速率”的耦合控制!
这正是他们实验室里争论最久、也最难以把握的“玄学”问题!姜晨竟然一针见血地指了出来!
姜晨总师不会在他们实验室都安排了眼线吧!
不然,他怎么可能知道的?
姜晨继续切换幻灯片。
“再比如,粉末冶金高温合金。”屏幕上出现了“太行”发动机涡轮盘的设计图,“我们一直在追求粉末的‘绝对纯淨’,这导致成本高昂,良品率低。但系统模拟显示,影响性能的关键,可能不仅仅是‘纯度’,更是粉末的‘粒径分布’和‘球形度’,以及在热等静压过程中,如何实现真正的‘近淨成形’。”
“我们是不是应该把精力,从昂贵的‘提纯’,转移到更关键的‘粉末制备工艺’如等离子旋转电极法和‘成形过程的数值模拟’上来?”
又一个重磅炸弹!
负责粉末冶金的专家脑子“嗡”的一声。
他们一直以为是纯度不够导致性能不行,姜晨却说,可能是你们粉末的“长相”和“个头”不对?!
姜晨没有停顿,下一张,是“昆仑”号的船体结构图。
“还有特种钢。潘老一直希望能有屈服强度更高、同时保持高韧性和易焊接性的钢材。我们现在的路子,主要是往钢里加各种昂贵的微量元素,比如镍、钼。”
“但凤凰厂(系统)的材料计算模型表明,一条更经济、可能性能也更好的路子,是‘高强度低合金钢’的设计理念。核心不在于‘加什么’,而在于‘加多少’和‘怎么加’——也就是‘微合金化’,利用少量的铌、钒、钛等元素,来析出强化相和细化晶粒。同时,必须配合先进的‘热机械控制轧制工艺’。”
“用更少的合金,配合更精确的‘锻炼’轧制和冷却控制,来炼出‘好钢’。这条路,我们是不是该重点投入?”
潘老在台下听得连连点头,眼中异彩连连。
TMCP工艺!这正是他们梦寐以求的!
最后,姜晨切换到一张“海龙”战机的尾翼图。
“最后,复合材料。我们的碳纤维,目前卡在T300级别,强度和模量上不去,而且造出来的构件很‘脆’。大家都在拼命研究如何提升纤维本身的性能。”
“但是,我们的模拟分析发现,”姜晨指着一张纤维和树脂基体的微观界面图,“很多时候,构件失效,不是因为纤维被拉断了,而是因为纤维和树脂基体‘脱胶’了!”
“也就是说,我们辛辛苦苦造出的‘钢筋’(纤维)虽然不够粗,但更要命的是,‘水泥’(树脂)和‘钢筋’根本没粘牢!”
“所以,在继续攻关T700、T800的同时,我们是不是应该分出一部分精力,去解决眼前的‘界面’问题?比如,对现有的T300纤维,进行等离子体表面处理、化学接枝改性……先让‘钢筋’和‘水泥’紧紧抱在一起,把现有材料的潜力,百分之百地发挥出来!”
姜晨的“讲座”结束了。
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