“太行”研製瞎考（六）：中外高温單晶合金差在哪？_風聞

胡诌施佬-观察者网副主编-2018-04-08 16:21

2018-04-08

説起當代航空發動機，航空材料的好壞已經是人所共知的一件事情了。什麼單晶合金、粉末合金、鈦合金整體葉盤什麼的，早就成了時髦的名詞，成為人們在探討航空發動機技術的時候必須談到的東西。

▲ 都搞上航發了，不甩幾個裝逼詞彙怎麼顯得高級？

而在2017年的時候，另一種名叫“錸”的金屬忽然在互聯網上成為了先進航發的必備材料。先是一些看起來非常像廣告的文章，介紹一家所謂“成都航宇超合金技術有限公司”的企業通過“與湖南有色研究院的合作”，用一年多的時間實現了錸的提純，並在2010年在陝西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區礦山中斟探到錸，儲量達到176噸，約佔全球儲量的7%，僅次於智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。

▲ 作為一名文科森，施佬對於70多號元素的特性肯定是不瞭解的

後來有關這家企業的報道越來越多，甚至連央視都加入到這家企業的報道中，並且不厭其煩地為大家介紹“錸”這種金屬元素在航空發動機領域的重要程度。其語氣……真的和宣傳廣告差不多。

▲ 要説也是小時候金坷垃廣告看多，所以對吹牛太狠的東西天然有警惕

不過軍迷圈子裏倒是一直對這玩意兒情緒穩定。近段時間來施佬看到不少的文章介紹我國的航空發動機材料，也都或多或少地提到“錸。但大多數的聲音都認為“錸”雖然能夠對發動機性能有點兒幫助，但歸根到底只是一種金屬元素，這些報道里的內容，對這種產品實在是過譽了。

▲ 你把鍵盤敲碎了也沒用，大家都是聰明人

畢竟在大家的眼裏，央視這種媒體雖然正規，但在專業性上往往……不太有信服力。連《科技日報》後來都站出來補充介紹説“航空發動機研製是一個系統工程，不會單靠“錸”就有大的突破”。

▲ 飯要一口一口吃，坑……要一個一個跳

不過在施佬看來，這個消息至少説明了一點，那就是在“太行”上我們遇到過的某種尷尬情況，沒準就可以避免了。

▲ “太行”其實身經百戰，已經不在乎這種尷尬了

啥情況呢？“太行”作為我國第一款在技術水平上趕上當代軍用渦扇發動機主流水平的型號，在材料上也是直奔着西方冷戰後期，也就是20世紀80年代中後期水平去的。在單晶高温合金這個領域，“太行”使用的DD6合金也達到了同時期的第二代單晶合金的水平，比之前的DD3、DD8什麼的要好很多。雖説直到上世紀90年代末中國才搞定這種10年前的西方技術有點白褲衩，但考慮到第三代單晶合金的研製進展，DD6的研製時間和總體水平應該還是不錯的。

▲ 差10年對於中國航發來説，都屬於比較不錯的領域了

雖然在整體技術上與西方同代合金比如PWA1484（F119/F135上都用）、CMSX-4（瑞達500-800發動機）已經差不太多，甚至是互有勝負，但DD6的化學成分卻是這幾款合金中最複雜的，不僅好幾款元素的含量變化差異較大，還多出一些諸如鈮元素這樣的特色產品。

▲ 化學好的同學來講解一下~施佬肯定是不知道的

從某種程度上説，這種複雜其實是不必要的，而“太行”用的DD6之所以要這麼做，主要原因是由於——

……

你們猜對了，就是因為窮。

怎麼個窮呢？就是捨不得花錢給合金裏添加足夠的錸。

西方的二代單晶合金裏，錸元素作為一種既能提高合金高温強度、又能提升合金耐熱水平的物質，其含量不能低已經成了共識。而我國在研製類似材料時，也考慮到了這一點，因此在DD6裏，錸元素的含量也增加了不少。

但是錸的一個突出問題在於，它不僅貴，而且我國長期難以大量生產。雖然按照媒體的報道，錸的價格跟白金價格相仿，一克大概需要兩三百塊錢。但在一台發動機裏，所有的低温和高温渦輪葉片幾乎都要用到這種材料，加上從海外進口的價格會更高，如果按照國際標準一樣往合金裏面加錸，“太行”的價格就會大幅上漲，因此在DD6研製中，為了照顧成本，中國單晶合金裏的錸含量比西方同代產品少了1/3。