航空发动机材料的材料特点

镁合金是最轻的金属结构材料，具有密度小、比强度高、抗震能力强、可承受较大冲击载荷等特点。主要应用位置：航天发动机机匣、齿轮箱等。复合材料 航空发动机的发展之快，尤其是越来越严苛的温度和重量要求，渐进提高的传统材料已然不能满足，转而呼唤材料科学开辟新的体系，那就是复合材料。

与碳钢相比，镍基合金和特种不锈钢的物理性能特点主要是低的热导率和高的膨胀系数，这些特性都要在焊接坡口准备时予以考虑，包括加宽底部间隙（1～3mm），同时由于熔融金属的粘滞性，在对接焊时应采用更大的坡口角度（60～70°）以抵消材料的收缩。 NS112起弧： 不能在工件表面起弧，应在焊接面起弧，以防起弧点导致腐蚀。

航空发动机的特点是体积小，功率大，各部件的工作条件严酷，特别是转动件在不同的温度、载荷、环境介质（空气，燃气）下工作，大多须用比强度高、耐热性好和抗腐蚀能力强的材料制造。

航空发动机由各种零部件组成，如涡轮、燃烧室、燃气喷嘴、压气机、涡轮增压器等。这些零部件的材料通常采用高强度、高温抗氧化、高性能等特殊材料。例如，高温单晶合金材料用于涡轮叶片、热障涂层用于防止高温烧损、高强度钛合金材料用于结构件等。

为什么测量航空材料的机械性能是重要的

金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命，金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据，外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。

只有知道了材料的强度硬度等机械性能，才能在使用过程中避免材料出现失效的情况。这是安全使用材料要必须知道的。

它主要关注的是材料的抗腐蚀性、抗氧化性以及在化学反应中的稳定性。特别是在特殊环境或应用场合下，材料的化学性能对其使用效果和寿命有直接影响。例如在汽车、航空领域中的抗腐蚀性至关重要。此外，还需要关注材料的酸碱度和耐磨性等化学指标。机械性能即材料的力学特性是工程设计的重要依据。

在室温和高温时都具有很好的机械性能 很好的耐应力腐蚀开裂性能由于控制了碳含量和晶粒尺寸，601具有较高的蠕变断裂强度，因此在 500℃以上的领域推荐使用601。 Inconel 601 的金相结构： 601为面心立方晶格结构。 Inconel 601 的耐腐蚀性： 601合金一个重要性能是能在温度高达1180℃具有抗氧化性。

它可以为材料选择、工程设计等提供科学依据，有助于提高产品的质量和性能。试验过程中所获取的精确数据也是制定标准和规范的基础，对于产品的检验、质量控制和安全生产都具有非常重要的意义。在工程领域中，力学试验是提高核电站、电力变电站、桥梁、隧道、电梯、风力机、汽车等产品性能的有力手段。

冲击韧性，是金属抵抗冲击负荷的弹簧般韧性，通过摆锤冲击试验，我们可以看到金属在瞬间冲击下的生存能力。疲劳强度，则是金属在周期性应力下维持稳定的抗断裂能力，它的极限值受应力和循环次数的影响，如同一座沉默的桥梁，承载着材料的持久耐力。当然，机械材料的卓越表现并不仅仅限于此。

航空材料的演变发展史

1、从目前来看，航空材料已经成为材料科学的一个极为重要的独立分支。人们常说，“一代材料，一代飞行器”，可见航空材料在一定程度上对飞机的发展和创新起到决定作用。当然航空材料的发展和进步，也反映了一个国家的结构材料的技术水平。

2、在航空制造发展的过程中，材料的更新换代呈现出高速的更迭变换，材料和飞机一直在相互推动下不断发展。“一代材料，一代飞机”正是世界航空发展史的一个真实写照。

3、主要有风扇叶片，压气机叶片，涡轮叶片三大部分。风扇叶片早期用钛合金材料，不过现在先进的用混合的，就是夹芯的，中间是复合材料做的芯，外面包钛合金。

4、其中，曹院士在航空钛合金领域的开创性贡献尤为引人注目。他以其坚韧不拔的毅力和卓越的科研才能，成功地谱写了一段航空材料发展史上的辉煌篇章。他的故事充满了创新精神和实践智慧，是科技发展道路上的璀璨明星。阅读这本书，特别是对于青年读者来说，是一次宝贵的学习和启示。

5、气球飞行是人类实现航空梦想的开始，给人们带来新的希望。 ■20世纪以后人类气球飞行的著名纪录 1927年，美国人格雷乘气球升空，创造了12900米的高度纪录，但是由于缺氧导致身亡。 针对高空缺氧，瑞士人皮卡尔于1931年研制了气球专用的充氧密封舱，这为气球的升空高度不断创新提供了保证。

6、飞机发展史四个阶段是滑翔机与早期实验阶段、蒸汽动力与内燃机阶段、喷气式飞机阶段、现代航空技术阶段。

航空材料学的耐老化和耐腐蚀

1、其中多数对金属和非金属材料都有强烈的腐蚀作用或溶胀作用。在大气中受太阳的辐照、风雨的侵蚀、地下潮湿环境中长期贮存时产生的霉菌会加速高分子材料的老化过程。耐腐蚀性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料应该具备的良好特性。

2、高铬含量使之具有更好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀开裂性能。该合金具有很好的耐硝酸、有机酸腐蚀性，但是在硫酸和盐酸中的耐腐蚀性有限。除了在卤化物有可能发生点腐蚀外，在氧化性和非氧化性盐中有很好的耐腐蚀性。在水、蒸气以及蒸汽、空气、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蚀性。

3、航空金属材料中最常见的腐蚀有︰麻点腐蚀、异电位腐蚀、鳞落腐蚀、应力腐蚀。防腐措施：在制造金属零件的过程中，添加不易与周围介质发生反应的耐腐蚀材料。

4、金属与合金材料：在航空航天领域，金属与合金材料扮演着重要角色。常用的金属与合金包括铝合金、钛合金、镁合金等。铝合金因其高强度重量比、优异的耐高温和耐腐蚀性，以及良好的可加工性能，常被用于制造航空航天器的外壳和零件等部件。

5、这就要求材料不但具有高的比强度，而且还要有高的断裂韧性。在模拟使用的条件下测定出材料的裂纹起始寿命和裂纹的扩展速率等数据，并计算出允许的裂纹长度和相应的寿命，以此作为设计、生产和使用的重要依据。对于有机非金属材料则要求进行自然老化和人工加速老化试验，确定其寿命的保险期。

6、因为钛是优质的耐腐蚀高强度的材料，镍和钛也可以结合，形成性能更优质的材料。钛是一种银白色金属，在金属分类中被归类为稀有轻金属。其熔点为1668℃，从体心立方晶格的β相到密排六方晶格的α相，或α相向β相的转变，相变点为882°C。与其他金属相比，钛在化学物质和机械性能方面具有的特性。