合作客户：中国航空发动机集团某设计所

合作项目：增材制造用超高温合金新材料成分开发及工艺优化

项目背景

对于金属材料增材制造来讲，材料、设备和工艺是影响最终产品质量的三个基本要素。相对于传统金属材料上千个牌号，目前适用于金属增材制造的材料牌号仅有数十种，极大的限制了增材制造的应用，增材制造行业要想大幅提升零部件生产的规模，并扩大应用场景，增材制造用材料的开发和生产必须首先取得进步。

航空发动机用高温合金的研究方向主要集中在提升材料在极端环境下的性能，以满足更高推重比、更长寿命和更低排放的需求。当前新型合金设计主要方向：1）多主元合金（高熵合金）：探索由多种主元元素（如Ni-Co-Cr-Fe-Al-Ti等）组成的高熵合金，利用其高熵效应、晶格畸变和缓慢扩散特性，提升高温强度、抗蠕变和抗氧化能力。2）定向凝固/单晶合金：优化第三代/第四代单晶合金（如CMSX-4、EPM-102），通过调整Re、Ru、Ir等元素的含量，减少晶界缺陷，提高承温能力（>1100℃）。3）共晶合金：研究金属-金属共晶（如NiTaC）或金属-陶瓷共晶复合材料，实现高温下的自增强效应。