【儀表網(wǎng) 行業(yè)科普】9月8日，國(guó)內(nèi)功率最大的國(guó)產(chǎn)商業(yè)投運(yùn)重型燃?xì)廨啓C(jī)“太行110”首臺(tái)套商業(yè)機(jī)組在中國(guó)航發(fā)燃機(jī)制造裝試基地出廠，這標(biāo)志著我國(guó)自主研制的110兆瓦級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)正式邁入商業(yè)化應(yīng)用新階段。該燃機(jī)采用了金屬所高溫合金研究部周蘭章研究員團(tuán)隊(duì)研制的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三種抗熱腐蝕鎳基高溫合金材料K4104、K444、K491用于制造其關(guān)鍵熱端部件。
“太行110”是中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司研制的國(guó)內(nèi)功率最大的國(guó)產(chǎn)110兆瓦級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)，是國(guó)家能源局首批燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)新發(fā)展示范項(xiàng)目。金屬所三種抗熱腐蝕鎳基高溫合金成功應(yīng)用于“太行110”全部的四級(jí)渦輪導(dǎo)向葉片、四級(jí)工作葉片以及渦輪整流支柱等關(guān)鍵熱端部件，并已通過(guò)單臺(tái)機(jī)組累計(jì)7000余小時(shí)的運(yùn)行考核，展現(xiàn)出優(yōu)異的耐高溫、抗熱腐蝕性能和長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性。
在工程化應(yīng)用過(guò)程中，周蘭章科研團(tuán)隊(duì)攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題：包括高鉻鎢鉬合金化基體在高溫條件下組織失穩(wěn)導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)力學(xué)性能下降問(wèn)題；熔體澆注過(guò)程中多元復(fù)合稀土易氧化造成的鑄件夾雜物超標(biāo)(“滿天星”現(xiàn)象)；以及大尺寸復(fù)雜空心結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的顯微疏松嚴(yán)重、合格率低等制造瓶頸。團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新性地將平均電子空位數(shù)臨界值Nv納入國(guó)內(nèi)等軸晶鎳基高溫合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從材料設(shè)計(jì)與工藝控制兩方面保障了母合金的高質(zhì)量穩(wěn)定供應(yīng)。
目前，K4104、K444和K491三種合金已大批量生產(chǎn)，并成為我國(guó)大、中、小型燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件的優(yōu)選材料，在船舶動(dòng)力、電力能源、工業(yè)驅(qū)動(dòng)、天然氣調(diào)峰電站、海洋油氣平臺(tái)動(dòng)力等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
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