超合金

鎳基合金是超合金中應用最廣、強度最高的材料。超合金之名稱即源自于材料特色;包括：

(1)性能超優(yōu)異：高溫下可維持高強度，且具有優(yōu)異的抗?jié)撟?、抗疲勞等機械性質，以及抗氧化和耐蝕特性與良好的塑性和 焊接性。

(2)合金添加超繁雜：鎳基合金常添加十種以上之合金元素，用以增進不同環(huán)境之耐蝕性；以及固溶強化或析出強化等作用。

(3)工作環(huán)境超惡劣：鎳基合金被廣泛用于各種嚴苛之使用條件，如航天飛行引擎燃氣 室的高溫高壓部份、核能、石油、海洋工業(yè)之結構件，耐蝕管線等。

三、鎳基合金之微組織

鎳基合金的晶體結構主要為高溫穩(wěn)定之 面心立方體(FCC)沃斯田鐵結構，為了提高其耐熱性質，添加了大量的合金元素，這些元素會形成各種二次相，提升了鎳基合金之高溫強度。二次相的種類包含各種形式之 MC、M23C6、M6C、M7C3碳化物，主要分布在晶界，以及如 γ’ 或 γ’’ 等結 構上為整合性(Coherent)之有序(Ordering)介金屬化合物。γ’與 γ’’ 相之其化學組成大致是Ni3(Al, Ti) 或 Ni3Nb，此類有序相在高溫下非常穩(wěn)定，經由它們的強化可得到優(yōu)良的潛變破壞強度。 典型鎳基合金之微組織如下圖：

隨著合金化程度的提高，其顯微組織的變化有如下趨勢： γ’相數量逐漸增多，尺寸逐漸增大，并由球狀變成立方體，同一合金中出現尺寸和形態(tài)不相同的γ’相。此外，在鑄造合金中還出現在凝固過程中形成的γ+γ’共晶，晶界析出不連續(xù)的顆粒狀碳化物并被γ’相薄膜所包圍，這些微組織的變化改善了合金的性能。此外，現代鎳基合金的化學成份十分復雜，合金的飽和度很高，因此要求對每個合金元素 (尤其是主要強化元素)的含量嚴加控制，否則會在使用過程中容易析出其他有害的介金屬相，如σ、Laves相等，將損害合金的強度和韌性。

四、合金元素之作用與牌號

鎳基合金是高溫合金中應用最廣、強度最高的一類合金。其中添加較大量的Ni 為沃斯田鐵相穩(wěn)定元素，使得鎳基合金維持 FCC結構而可以溶解較多其它合金元素，還能保持較好的組織穩(wěn)定性與材料的塑性；而 Cr、Mo和Al則具有抗氧化和抗腐蝕作用，并具有一定的強化作用。鎳基合金的強化依元素作用方式可分為：

(1)固溶強化元素，如W、Mo、Co、Cr和V等，藉由此類原子半徑與基材的不同，在Ni-Fe之基地造成局部晶格應變來強化材料；

(2)析出強化元素則如Al、Ti、Nb和Ta等，可以形成整合性有序的A3B型金屬間化合物，如Ni3(Al,Ti)等強化相(γ’)，使合金得到有效的強化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基合金更高的高溫強度；

(3)晶界強化元素，如B、Zr、Mg和稀土元素等，可加強合金之高溫性質。一般鎳基合金的牌號由其所開發(fā)廠家來命名，如Ni-Cu合金又稱為Monel合金，常見如Monel 400、K-500等。Ni-Cr合金一般稱為 Inconel合金，也就是常見之鎳基耐熱合金，主要在氧化性介質條件下使用 ，常見如 Inconel 600、625等。若是Inconel合金中加入較高量的Fe來取代Ni，則為Incoloy合金，其耐高溫程度不如鎳基析出硬化型合金，但價格便宜，可用于噴射引擎里溫度較低部份的組件及石化廠反應器等，如Incoloy 800H、825等。若于Inconel與Incoloy中加入析出強化元素，如Ti、Al、Nb等，則成為析出硬化型(鐵)鎳基合金，可于高溫下仍保有良好的機械強度與抗蝕性，多用于噴射引擎的組件，如 Inconel 718 、Incoloy A-286 等。而 Ni-Cr-Mo(-W)(-Cu) 合金則稱為哈氏耐蝕合（Hastelloy)，其中Ni-Cr-Mo主要在還原性介質腐蝕的條件下使用。Hastelloy的代表牌號如C-276、C-2000等。

成都航宇超合金技術有限公司、成都中科航空發(fā)動機有限公司、朗星無人機系統(tǒng)有限公司、加德納航空……一個個航空企業(yè)入駐，為航空動力小鎮(zhèn)蓄勢待發(fā)再添強勁動力。

▲成都航宇超合金技術有限公司

如今，雙流按照園區(qū)城市總體規(guī)劃、產業(yè)招商指導目錄、園區(qū)設計規(guī)劃導則、產業(yè)引導政務政策和公共服務設施建設規(guī)劃“五位一體”的管理體制，突出產城融合，規(guī)劃航空動力小鎮(zhèn)，著力打造集產業(yè)、科研、生活于一體的新型園區(qū)和游居一體的航空主題小鎮(zhèn)，產業(yè)定位瞄準國際前沿。

項目推進產業(yè)互動

打造航空科技創(chuàng)新引擎

走進成都航宇超合金技術有限公司廠區(qū)，現代化的流水線上繁忙而有序。這個擁有從高溫合金熔煉、渦輪葉片精鑄、金屬零件機加、表面涂層處理等全流程研發(fā)和制造能力的公司，積極推動航空產業(yè)發(fā)展自主化和國際化。

▲航宇自動化生產現場

除成都航宇外，加德納航空同樣引人矚目。去年7月18日，加德納航空全球旗艦工廠項目舉行開工儀式，雙流航空經濟發(fā)展取得了重大突破。為拓寬延伸雙流航空研發(fā)、制造、維修產業(yè)鏈，進一步推動雙流臨空先進制造業(yè)加快發(fā)展，雙流持續(xù)推進加德納全球旗艦工廠配套項目落戶，加快完成廠房主鋼結構安裝、水電氣及設備安裝，計劃9月底啟動調試，預計10月底廠房建成試生產。

該項目投產后，將可以生產包括機翼前緣表層、發(fā)動機相關部件、起降設備、油泵罩等核心部件和大型飛機精密組件等系列產品，主要客戶包括空客集團、羅爾斯羅伊斯集團等。

航空動力小鎮(zhèn)建設指揮部相關負責人表示：“力促加德納航空等項目建成投產，是推動航空動力小鎮(zhèn)建設，實現產業(yè)集聚的關鍵步驟，將有助于吸引全球范圍內更多的配套企業(yè)到雙流落戶，進而形成助推‘臨空經濟示范區(qū) 國際一流空港城’建設的良好態(tài)勢?！?/p>

今年，我區(qū)將全力推動基礎設施項目建設工作，計劃11月啟動主干道路及中心湖等建設；并充分利用航空動力小鎮(zhèn)合作社會資本方資源優(yōu)勢，力爭在2018年引進一批具有帶動性的產業(yè)項目，為打造研發(fā)生產融合的航空科技創(chuàng)新引擎助力。

產城融合游居一體

建設航空主題山水小鎮(zhèn)

攤開小鎮(zhèn)規(guī)劃設計圖，一幅山水交融、現代生活與古典建筑相呼應的小鎮(zhèn)風貌躍然紙上。

4.1平方公里的航空動力小鎮(zhèn)依托航空產業(yè)而設立，這個集航空產業(yè)研發(fā)、生產、服務及生活配套于一體的航空主題山水小鎮(zhèn)亮點鮮明，突出生產空間集約高效、生活空間宜居便利、生態(tài)空間風景優(yōu)美等特點，打造高度聚集的航空裝備制造產業(yè)板塊，聚合航空相關服務業(yè)，促進周邊區(qū)域協(xié)同發(fā)展；以低層、低密度、小街區(qū)的規(guī)劃形態(tài)打造宜居的生活空間，構建完善的居住、商業(yè)、教育、交通等配套設施；以綠色生態(tài)為原則，科學進行綠地及水系規(guī)劃建設，打造生態(tài)的小鎮(zhèn)環(huán)境。

▲航空動力小鎮(zhèn)鳥瞰效果圖

航空動力小鎮(zhèn)建設指揮部相關負責人表示，“打造航空動力小鎮(zhèn)這樣的特色產業(yè)園區(qū)，不僅有利于航空產業(yè)的資源融合，整體優(yōu)化，還能帶動整個產業(yè)鏈的發(fā)展，再造經濟新引擎。我們將奮進‘全面落實年’，扎實開展‘大學習、大討論、大調研、大落實’活動，推進航空動力小鎮(zhèn)建設，加快發(fā)展航空經濟主導產業(yè)?！?/p>

結合世界民用航空事業(yè)的發(fā)展，尤其是考慮到中國民用航空業(yè)強勁的發(fā)展和需求，航空動力小鎮(zhèn)依托成都、雙流區(qū)優(yōu)良的商務環(huán)境和完美的配套設施，設定了近期、中期、遠期發(fā)展目標。在已入駐的航空企業(yè)帶動下，引入更多航空裝備制造、航空原材料生產等相關企業(yè)，推進寬體/窄體客機、直升機、其他飛行器的零部件、組件等航空產品的研發(fā)、生產、培訓及維修服務以及無人機的研發(fā)、組裝、培訓及維修服務。

記者 楊曉嬌 王鴻明 攝影報道 編輯 蔣婷玉 校對 岳鈴 審核 劉云涌