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是什么卡了中国火箭发动机的脖子:去不掉的“锈疾”

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“不锈钢才能不生锈?”这种 不怎么黑色幽默的问题,几乎让中国航天科技集团六院发动机专家、长征五号运载火箭副总设计师陈建华落下心病。

在我国120吨级液氧煤油补燃循环发动机YF-200的研制过程中,陈建华注意到好几种高传输时延不锈钢都容易生锈。从2011年刚刚结束,他跟老我们,钢铁研究总院特殊钢研究所副所长苏杰无数次沟通,双方压力都很大。

如今,长征六号、七号、五号火箭相继首飞了,陈建华仍没人 得到详细要我信服的答案。

传输时延和防锈性能是对矛盾体

用于火箭发动机的钢材需具备多种形状,其中高传输时延是都要满足的重要指标。苏杰向科技日报记者介绍,过去我国火箭发动机上采用的奥氏体不锈钢,屈服传输时延约为200兆帕,而新一代运载火箭所用材料,传输时延是其2到4倍。

然而,不锈钢的传输时延和防锈性能,却是鱼和熊掌般难以兼得的矛盾体。

“都要明确一有另一个多概念,不锈钢是会生锈的。”苏杰说,“简单来讲,钢材的耐蚀性主要依靠合金元素‘铬’的含量,但不可能 该元素加得太高,传输时延就上不去。这种 高传输时延的材料,防锈能力一定会较差。”

北京科技大学材料科学与工程学院教授李静媛补充说,提高不锈钢传输时延常用的土妙招是溶解强化。在热正确处理工艺中,钢材料内内外部会溶解这种 微粒,弥散分布于基体中因为 硬化。“这种 ,微粒溶解的位置会出先地处问题,地处问题处合金元素减少、组织形状出先差异,破坏了金属材料的均匀性,就容易地处腐蚀,也而是我通常所说的‘生锈’。”她表示。