GE公司开发新型低铼高温合金

　　GE公司开发新型低铼高温合金

　　GE公司正准备开展新型镍基高温合金的发动机试验，该合金设计用来减少铼的用量，铼是一种稀有金属，随着需求的增长，近年来价格上涨了10倍。

　　据GE航空发动机公司称，发动机试验是批准这种新材料今年用于GE90和CFM56涡扇发动机的最后一步，随后将用于其他军民用发动机。

　　新合金的开发是GE公司两种降低铼消耗的研究途径之一。另外一种方法是含铼镍基合金制造的高压涡轮叶片的再循环使用。

　　一年前，GE公司在自己的维修中心启动了废料回收计划， 2007年降低对铼的需求达1%。该计划目前正推广到客户群中，首批签约单位有土耳其航空公司。

　　自从20年前首次用于涡轮叶片之后，铼提高了高温合金的蠕变强度，使得叶片能承受较高的温度。这种金属是铜的副产品，非常稀有。

　　GE公司材料总监Bob Schafrik 表示：“它在地壳中的含量为十亿分之二。与铜混在一起的含量为十亿分之几百。”平均120吨铜矿石才能生产出30克铼。价格约为10000美元/千克。自2005年以来，随着需求增加，价格上涨了10倍。

　　Schafrik 说：“目前尚未出现短缺的现象，但我们预计在未来发动机的生产率会提高，其他应用也会到来。”铼还作为石油和天然气工业的催化剂，也用于火箭发动机。经过两年的努力，两种新的高温合金——一种铼含量为目前的一半，另一种不含铼——均显示出与原来材料相当或更好的性能。他说：“我们有一个关于高温合金的巨大数据库，因此我们能利用这些知识并与新的设计工具相结合。”

　　GE公司称，低铼合金被用于涡论叶片，叶片必须能承受高应力，同时还要具备高耐久性。而无铼合金被用于静止件，如喷管及机匣。力学性能试验及制造方法的验证已经完成，发动机试验是取证的最后一个步骤。

　　Schafrik称，新合金将被用于GE90-115B，该发动机具有非常严酷的热循环，还将用于CFM56，CFM56是GE公司最大的铼用户。未来，他们还会将其用于GEnx和军用发动机。

　　与此同时，GE公司供应链管理人员Larry Dening称，该公司在其七个维修中心，通过废弃叶片回收计划也收回了数百磅的高温合金。随着该计划向民用及军用客户推广，今年这一数字将提高到数千磅。

　　以往，航空工业中的废弃叶片被卖掉或被不锈钢工业回收使用，高温合金中的稀有金属被浪费掉。现在，材料经熔炼以重新用于高压涡轮叶片。Schafrik表示，GE公司正打算回收其他发动机零部件，并继续开展发动机热端部件镍基高温合金替代材料的研究工作。这包括陶瓷基复合材料以及高温金属间化合物如硅化铌等材料。