“航空發機高溫合金材料研發”專案啟剛滿一個月,科研樓302實驗室的氣氛就凝重到了極點。長條實驗臺上,整齊排列著十幾塊銀白的合金樣品,旁邊的檢測報告上,一組資料刺眼奪目——經金相顯微鏡分析,這批鎳基高溫合金的平均晶粒尺寸達到80μ遠超專案要求的40μ下標準。
“晶粒太大了,這樣的材料本達不到高溫強度要求。”專案組大師兄陳銘將檢測報告拍在桌上,語氣裡滿是焦灼,“剛才做的高溫拉實驗,樣品在800℃就出現了塑變形,斷裂韌比預期低了30%,本沒法用於渦葉片。”
實驗室裡一片沉默,幾位團隊員眉頭鎖,各自翻閱著實驗資料,卻沒人能找到破解之法。林蕎站在金相顯微鏡前,盯著螢幕上麻麻的大晶粒,指尖無意識地敲擊著桌面。作為負責合金分與組織調控的核心員,心裡比誰都著急——專案有嚴格的節點要求,若不能在半個月解決晶粒大問題,後續的效能最佳化、工藝驗證都將被迫停滯,甚至可能影響整個國家重點專案的推進節奏。
高溫合金的晶粒尺寸直接決定了材料的力學效能。晶粒越大,材料的強度、韌和抗疲勞效能就越差,在航空發機渦葉片的極端工作環境下,很可能出現早期斷裂,引發嚴重安全事故。這是行業公認的難題,尤其對於添加了稀土元素的複合高溫合金,稀土的“促晶粒長大”效應與“細化晶粒”作用相互織,想要準調控晶粒尺寸,難度極大。
“周教授,我們要不要試試增加稀土新增量?之前有文獻提到,稀土過量新增能抑制晶粒長大。”一位師弟提議道。
“不行。”林蕎立刻搖頭反駁,“我們之前的實驗已經驗證過,稀土新增量超過0.7%就會析出脆相,導致合金韌急劇下降。而且稀土元素本對晶粒的調控是雙向的,盲目增加劑量只會適得其反。”
周教授點點頭,認可了林蕎的判斷:“晶粒大的核心問題,在於熔鍊和凝固過程中,晶粒形核率低、生長速度快。我們需要找到一種既能促進形核,又能抑制晶粒生長的元素,與稀土形協同作用,而不是單純依賴稀土。”他看向林蕎,“你在稀土改金屬材料領域有經驗,這段時間重點攻克這個問題,團隊其他員配合你做實驗。”
“好!”林蕎重重點頭,力瞬間轉化為力。知道,這是專案遇到的第一個重大難題,能否順利攻克,不僅關係到專案進度,更關係到團隊在整個國家重點專案中的話語權。
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