飛機發動機葉片的新材料已經發展為第4代單晶。開始時用多晶的鎳基高溫合金,後來制成了定向晶界的多晶葉片,結晶方向與受力方向壹致,性能提高很多。目前制作成了無晶界定向單晶,性能更提高了,制作難度也更大了。
第4代發動機渦輪盤為雙性能盤,這種盤外邊是細結晶組織,抗疲勞性能好,裏邊是粗結晶組織,抗蠕變性能好。
對於航空發動機葉片,現在國內外開始研究欽鋁化合物的定向單晶,我們也正在研究。據美國NASA估計,到2020年整個發動機材料總量的20%~25%將是鈦鋁合金。
對於新材料加工技術,我舉兩個例子。第壹,現在新發動機都采用粉末渦輪盤。這種工藝就是采用高純激冷粉末制成渦輪盤,組織非常均勻,性能非常好。第二,現在飛機上很多大零件,特別是鈦零件,非常難做,也是把它制成粉末,用高能量的激光照射,用CAD控制方法制成的。