作者:十月廿二
“你知道,這樣倒推得到的結果,有時候未必是完全正確的……甚至可能還會干擾到正常的研發進程。”
實際上,他最開始就是不太支持搞逆向工程的,不過麥克吉爾說動了遄達900項目的主管,也是他們所有人的直屬上級,把自己的建議變成了決定。
後者聽罷,一邊把手中的葉片還給拉普華茲,一邊擦着手上的不明液體說道:
“所以……我把手下分成了兩個部分,一組負責和牛津光學儀器合作,繼續做正向開發,另一組則跟我一起,嘗試看能不能從華夏人的測試樣品當中找到些有用的東西。”
“而從現在的情況來看,華夏人……並沒有意識到我們的手段……”
第1033章 計算材料學的威力
就在羅爾斯·羅伊斯腥俗聊プ湃绾文芨鶕嚿a樣品反向推導出華夏所用的技術時。
鎬發集團這邊,對於鈦鋁合金立方試樣裂紋形貌及形成原因的表徵分析也已經出了結果……
“常總,這是從20%到90%不同完成度試樣的XRD圖譜和EBSD相圖。”
杭志斌步履匆匆地衝進常浩南的辦公室,把紙上還帶着熱氣的幾頁檢測報告直接塞進了後者手中。
還不等常浩南動手,他就直接翻到了其中一頁:
“您看,在發生過斷裂的斷面,也就是點1和點2上,鈦鋁兩種元素原子百分比接近於2∶1,且鉻和鈮兩種元素的存在較少,說明γ相、B2相和α2相均存在,且比例相對平衡。”
“而在距離裂紋較遠的基體部分,也就是點3和點4處,鈦鋁兩種元素原子的比例降低到1∶1,此外鉻和鈮兩種元素的含量也相應增加,說明此時α2相和B2的成分佔比出現明顯增多,而γ相則相應減少……”
“……”
要是擱一般情況,被這樣“突然襲擊”然後馬上灌輸一大堆表徵結果,高低得緩上一會才能聽進去。
好在常浩南這會腦子裏本來就在想着這件事,加上他自己的讀圖能力一流,所以倒也跟得上對方的思路。
在杭志斌一大段內容說完之後,他直接接上了最後的結論:
“所以能夠證明,在裂紋形成的過程中,在開裂位置上同步發生了α→γ+β的共析反應!”
“沒錯!”
杭志斌飛快點了點頭:
“和您之前的推測完全一致,只要能降低合金當中α2脆性相的比例,就可以同時提高材料內部的抗拉強度和減小應力產生。”
“我們目前的計劃是,先在成型過程中對基板進行預熱,一方面是抑制包晶反應減少α2相生成,另一方面,也能在一定程度上控制冷卻速率。”
相比於他的激動,常浩南的反應倒是頗爲平淡。
實際在幾天之前,他就已經在打孔過程中通過提高浸沒液體的溫度改善了裂紋的生成情況。
所以,這個結果最多算是增加了一層理論保險,還不至於讓他感到意外。
“基板預熱只是一個方面,除了冷卻太快導致的裂紋之外,4722在加工過程中還有另一個問題。”
常浩南說着站起身,從旁邊的小桌子上拿起暖壺,分別倒了兩杯水,接着把其中一個遞給前面的杭志斌:
“你們剛剛也做過了EBSD和微形貌的觀測,應該能發現,在鈦鋁合金成形過程中,由於熔池局部溫度會高於鋁的蒸發點,會導致一部分含有鋁氣體蒸發流失,而那些來不及蒸發的氣體,在凝固時就會形成小孔。”
“這些孔附近會聚集較大的殘餘應力,雖然分佈不如因爲冷卻而導致的應力廣泛,但同樣會在周圍誘發產生裂紋,並且由於這種熱裂紋在擴展過程中沒有次裂紋產生,所以主裂紋的發展反而還會更加明顯。”
“我說的沒錯吧?”
“啊……啊?”
杭志斌這會剛剛把手抬到半空中,結果聽到常浩南的分析,整個人直接跟遭了一記炸雷一般定在原地。
因爲這正是他接下來想要告訴給常浩南的內容。
也是剛剛那份報告當中最重要的發現。
結果……
對方連看都沒看,就提前知道了?
大概半分鐘之後,杭志斌才反應過來,趕緊把杯子接到手中:
“這……這也是您推測出來的?”
要知道,這個問題可是熱成型過程中獨有的。
冷加工過程根本到不了鈦合金的熔點,連現象都不可能觀察到。
“怎麼可能……”
常浩南笑着擺了擺手。
“哦……”
聽到常浩南的解釋和自己剛剛的想法一樣,杭志斌總算是鬆了口氣,等着對方進一步的說明。
但是還沒等他把下一口氣喘上來,就聽常浩南繼續道:
“這是我計算出來的。”
“……”
杭志斌端着杯子,一時間不知道該以何種表情應對。
本想低頭戰術喝水以作延遲,但卻忘了水是剛從暖瓶裏倒出來的……
好在,常浩南此刻正站在窗前背對着他,倒也沒注意到對方差點燙到舌頭的窘況,只是繼續介紹着自己的結論:
“通過分子動力學的研究結果,在較高溫度下,氧化鋁的擴展速度遠遠慢於熱力學穩定性類似的氧化鈦,導致含鋁的鈦合金並不能像含鈦的鋁合金那樣,依靠氧化鋁膜來進行自我保護,而4722合金當中的鉻和鈮,就是作爲抗氧化元素而添加進去的。”
“但這兩種元素是以固溶的形式存在於基體合金當中,從而影響氧化鋁的生成模式,這就決定了在升溫-氧化-熔化這個過程中,鋁會更容易以氣體形式流失……”
“……”
聽到中間的時候,杭志斌就已經把手裏的杯子放到一邊,掏出紙筆開始記錄了——
在第一次和常浩南見面的時候,他曾經說自己研究過一些計算材料學的內容,這並不是恭維。
雖然當時其實沒太研究明白,但有一件事情是非常確定的。
傳統材料學,是由現象分析原因再倒推總結規律進而生成理論。
而計算材料學的研究過程,卻跟這個是相反的。
先有理論,再推規律,最後得到現象。
換句話說,雖然這一學科目前的應用範圍還比較狹窄,但只要應用成功,就意味着在發現問題的同時也找到了解決問題的方法。
就像現在這樣。
“我們會進一步調整激光選區熔化的成型參數,儘可能減少局部飛溫,導致鋁被蒸發的情況出現。”
杭志斌一邊回應一邊在本子上寫下最後幾個字。
然後,咔噠一聲收回筆尖。
“調整參數只是權宜之計。”
常浩南坐回到自己的椅子上,說道:
“長遠來看,我剛纔說過,鉻和鈮是爲了提高鈦合金抗氧化性才被添加進去的,但就算成型過程中溫度控制到完美,也會導致鋁在最後成型的上表面集中,而其它部分的含量下降,反過來又會對抗氧化性產生不良影響。”
“我不管英國人準備用什麼樣的塗層來解決這個問題,但一方面這部分資料咱們完全缺失,另一方面,就算是有塗層,基體本身的抗氧化能力提高也絕不是壞事。”
杭志斌想了一會:
“所以,您是想在英國人這個材料的基礎上進行改良?”
如果坐在他面前的是除了常浩南……還有曹曉春院士以外的任何其他人,他估計已經把筆摔到桌子上了——
材料學的東西,不只是調換個元素成分或者配比就完事了。
現在他們手頭連4722的工藝參數都不確定,甚至還需要通過大量實驗補全剩餘部分。
這種情況下就想着改進材料,幾乎相當於連爬都沒學會就想要跑馬拉松。
完全是異想天開。
不僅達不到改進性能的目的,甚至還會因爲對原始材料的理解不夠,導致連別人改進前的性能都達不到。
甚至得到的大概率就是純廢品。
不過,考慮到常浩南的實際情況,杭志斌還是又咔噠一聲,把筆尖給按了出來。
“正是。”
常浩南面露興奮地一敲桌子:
“我用幾種稀土元素隨便嘗試了一下,結果無意中發現,用微量的鐿和鈰取代一定量的鉻和鈮之後,可以起到可以細化晶粒、淨化基體、提高氧化膜的附着力的作用。”
“除此之外,由於固溶情況不同,這兩種元素,尤其是鐿,還可以促進Al的選擇性氧化,從而降低工業生產當中局部溫度控制的難度。”
說着還從文件盒中取出了幾個小時前剛剛被送過來的計算結果,交給杭志斌:
“當然,我只是提供一個思路,具體實驗層面的東西還要你們來做,所以這是下一步的研究方向。”
“至於眼下……爲了還原英國人的4722,你們確實還是得啃一下激光選區熔化的工藝參數,我這邊正急着要……”
第1034章 英國人解決問題的四階段策略
在確定瞭解決問題的具體方向之後,杭志斌等人很快重新投入到了工作當中。
大約一個月後,他們終於成功拿出了符合要求的塊狀4722鈦鋁合金基材。
儘管在體積上限、產品緻密度以及成型精度上距離英國人的同款材料還有不小差距,但常浩南本來也不是真的要直接拿這些國產基材去生產葉片。
只是作爲工藝開發過程中的基礎耗材的話,要求其實並沒有那麼高。
因此,當羅爾斯·羅伊斯提供的第二批葉片到貨時,他幾乎已經完成了對於4722合金基礎數據庫和工藝參數計算方法的開發。
而接下來的任務,基本就和之前應對鎳基合金時差不多了。
當然,爲了滿足更高的生產標準,對低壓渦輪盤的加工參數精細度要求也會更高。
難免需要更長時間才能確定。
但不管怎樣,最難的一關總歸是已經過去了。
至於從一開始就被分給張振華的高壓渦輪部分,研發過程更是沒什麼起伏。
中間遇到一些小的波折,也基本都是由於幾名骨幹的經驗不足所致。
甚至都沒輪到常浩南直接插手,而是直接在幾次技術研討會上就給解決了。
最後,反倒是帶來了一個幸福的煩惱——
由於羅羅總部方面的要求,鎬發集團和西羅公司之間簽訂的轉包合同,日期寫在了年底。
然而現在還沒到十一月份,前者就已經拿出來了經測試完全合格的產品……
以至於根本沒法交付。
另一方面,給鎬發集團的那臺超短激光加工設備,目前也還處在調試過程當中。
就算真要量產,也還得等上幾個月。
而根據一般原則,甲方不簽字,量產不開始,那項目組肯定就必須維持着不能解散。
常浩南倒是還有其他事情要負責,比如空警2000這會已經在距離不遠的鎬飛處開始改造,他需要把自己那套空軍數據鏈系統安裝上去,以便未來進行測試。
但研發團隊當中的其他人肯定是不能隨便跑的。
尤其是從621所過來的杭志斌一行。
出於對明年初情況的擔憂,常浩南也不太想讓他們在這個節骨眼上返京。
所以,總歸要找點其它相關的事情做。
於是,在10月的最後一次,大概率也是交付樣品之前最後一次研討會上,大家紛紛開始就此事集思廣益。
其實考慮到2002年底這個時間點,加上遄達900又是全世界最頂級的大涵道比渦扇發動機,幾乎所有人第一個想到的都是渦扇20。
按照計劃,在鎬發這邊正式開始量產羅羅的訂單,以及SeA650成功首飛之後,藉着這兩個項目積累下來的經驗,渦扇20就該立項了。
仍然是集中力量搞攻堅的路子,以鎬發爲主,盛京、蓉城、築城等幾個兄弟單位爲輔。
只是不會像當年渦扇10那樣搞那麼大。
所以,杭志斌等人當即表示,可以將他們正在開發的改進型鈦鋁合金作爲渦扇20的預研項目,考慮將渦扇20的後2-3級低壓渦輪,以及前兩級高壓壓氣機的材料替換爲鈦合金。
參考遄達900的情況,大概可以帶來約160-200公斤的減重。
要知道,渦扇20這種13-15噸推力體量的發動機,自重本來就只有3噸左右。
上一篇:这个皇帝不仅摆烂,还没有素质
下一篇:三国金榜:我的系统太逆天