Focus

了解中国高温合金的历史对于理解中国航空航天工业和科技发展具有重要意义。‌

高温合金是一种在高温环境下具有优异性能的金属材料，‌广泛应用于航空航天、‌能源、‌化工等领域。‌中国在高温合金的研究和生产方面取得了显著成就，‌其历史可以追溯到1950年代，‌当时中国开始研究高温合金，‌并在随后的几十年中取得了重要的技术进步和突破。‌

起始阶段：‌1956年，‌中国正式开始研究高温合金，‌最初的研究是在前苏联的帮助下进行的，‌成功研制了GH3030等合金。‌

发展阶段：‌20世纪60年代至70年代，‌中国在高温合金的生产和研究方面取得了显著进展，‌不仅仿制和发展了苏联的高温合金及其工艺，‌还引进和试制了一批欧美体系的高温合金。‌

成熟阶段：‌进入20世纪80年代，‌中国在高温合金的研究和生产方面达到了一个新的高度，‌形成了一个完整的高温合金系列，‌能够生产多种形状的高温合金产品，‌如板、‌棒、‌饼、‌环、‌带、‌丝、‌管及专用零部件等。

此外，‌中国在高温合金的研究和生产过程中，‌不仅注重技术创新和材料性能的提升，‌还注重环境保护和资源节约，‌发展了一系列具有特色的工艺技术，‌为中国的航空事业和其他工业领域的发展提供了有力的支持。

‌了解这些历史，‌有助于理解中国在材料科学和技术创新方面的进步，‌以及这些进步如何推动国家经济的发展和国防实力的提升。‌同时，‌这也为未来的研究和开发提供了宝贵的经验和启示，‌有助于推动高温合金及其他先进材料的研究和应用向前发展。

歼5

高温合金的发展离不开航空发动机的发展，而航空发动机的发展与各种军用飞机的发展密切相关。中国航空工业自1951年4月开始建立，经历了从修理、仿制、改进、改型到自行研制的道路。最初仿制前苏联的米格15飞机，国产化飞机命名为歼5，国产化发动机叫做WP5（涡喷5），中国高温合金的生产就是从试制 WP5 发动机所需高温合金开始的。

涡喷-5是沈阳航空发动机厂根据苏联BK-1Φ发动机的技术资料仿制的第一种国产涡喷发动机。涡喷-5是一种离心式､单转子､带加力式航空发动机，属于第一代喷气发动机。首批涡喷-5发动机在1956年6月通过鉴定，开始投入批量生产。

1956年初经当时第二机械工业部和重工业部批准，由抚顺钢厂、鞍山钢铁公司、钢铁工业综合研究所（后改为钢铁研究院）、航空材料研究所和沈阳发动机制造厂共同承担WP5发动机火焰筒材料GH3030合金的试制任务。当年3月26日，在前苏联专家指导下，由抚顺钢厂炼钢车间6号电弧炉（容量为3吨）熔炼出第一批两炉钢锭，因可锻性不好，锻造开坯产生裂口，于是开始第二批冶炼，改用不同脱氧剂也未成功，第三批在6月份冶炼，在总结前2批经验的基础上，顺利地将钢锭锻成板坯，表面质量良好。板坯送鞍山钢铁公司第二薄板厂，由于当时没有冷轧钢板机，决定用平板机轧冷板，想尽多种方法克服各种困难，终于轧出了第一张GH3030冷轧薄板。经航空材料研究所和沈阳发动机厂检验，并由前苏联技术部门复验，证明国产GH3030板材符合技术条件要求。1957年，沈阳发动机厂用国产GH3030板材加工成火焰筒，在 WP5 发动机上通过了长期试车考核，我国第一个高温合金正式试制成功。因此，1956年3月26日这一天就是中国正式生产高温合金划时代的纪念日。

GH3030固溶强化型高温合金 是早期发展的80Ni-20Cr固溶强化型高温合金，化学成分简单，在800℃以下具有满意的热强性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体，使用过程中组织稳定。主要产品是冷轧薄板，也可以供应棒材、环件、丝材和管材等变形产品。主要用于800℃以下工作的涡轮发动机燃烧室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受载荷很小的其他高温部件。GH3030具有较强热加工及冷加工性能，用于制作各种化工设备及配套配件。

继GH3030试制成功之后，抚顺钢厂又试制成功WP5用涡轮片合金GH4033和涡轮盘合金GH34（是一种马氏体耐热钢，以后在航空发动机上不用了，这一牌号也就不算高温合金了），航空材料研究所试制成功涡轮导向叶片材料 K412铸造镍基合金。到1957年底，歼5飞机发动机用4种高温合金全部试制成功。抚顺钢厂成为我国第一个变形高温合金试制生产基地，北京航空材料研究所成为我国精密铸造工艺开发基地之一。GH3030合金板材生产在1960年正式投产，在批生产后发现严重质量问题，焊接性能不稳定，火焰筒出现严重裂纹，致使沈阳发动机厂3000多个火焰筒停产。经过航空材料研究所、钢铁研究院和中国科学院金属研究所有关科技人员的技术攻关，到1962年GH3030合金的冶金质量问题终于被解决。

1958年为配合歼6飞机用WP6发动机的生产，开始对WP6涡轮片合金GH4037、火焰筒材料GH3039和鱼鳞片材料GH3044开展试制工作。当年年底GH3039和GH3044两个合金在沈阳发动机厂通过长期试车。1959年中苏关系恶化，1960年前苏联中断了高温合金的供应。中国高温合金生产从此开始走上全部立足于国内的独立自主道路。为解决WP6发动机用三大关键高温合金GH4037、GH3044和GH3039存在的一些冶金质量问题，1963年抚顺钢厂与钢铁研究院、航空材料研究所和中国科学院金属研究所组成的攻关组，用了一年时间进行反复试验，三种高温合金质量都达到技术要求，并于1964年通过了长期试车考核。应该指出，抚顺钢厂把电渣重熔工艺应用于GH4037合金，由于夹杂物含量降低，热加工塑性提高，为 GH4037合金的试制成功奠定了基础，也为高温合金生产开辟了新的途经。

歼6

涡喷-6

涡喷-6是沈阳发动机厂在苏制Pд-9Б喷气发动机基础上仿制并发展而形成的一个发动机系列型号。涡喷-6于1959年7月定型，是中国首型超音速航空发动机，属于轴流式单转子带加力燃烧室的涡轮喷气发动机。1984年沈航首次将中国独创的沙丘驻涡火焰稳定器（北航高歌发明）成功应用于涡喷-6的改进型，彻底解决了Pд-9Б所固有的振荡燃烧现象。涡喷-6系列发动机是产量最大国产航空发动机，总产量高达29316台，主要用于歼-6系列和强-5系列国产战机，仍有相当数量在役。

歼7飞机用WP7发动机关键涡轮叶片材料GH4049于1962年由抚顺钢厂和钢铁研究院正式开始试制。采用双真空（真空感应炉+真空自耗炉）冶炼成直径180mm的140kg圆锭，在抚顺钢厂老五压420轧机上直接轧成棒材，制成WP7级工作涡轮叶片，1965年在WP7I-01发动机长期试车成功。航空材料研究所、沈阳发动机厂、中国科学院金属研究所、航空工艺研究所对合金的复验、模锻、切削加工性能开展了相应工作。

歼7

涡喷7是黎明发动机制造公司于1963年按前苏联Р11-Ф-300发动机开始仿制的，1965年全面展开试制，1966年12月国家验收，1967年小批生产，1967年6月8日生产定型。1968年转至黎阳公司试制，1970年开始批量生产。在使用初期出现了不少影响可*性、耐久性与维修性的结构问题，通过改变结构、更换材料和改进工艺基本排除故障。首翻期为100h，总寿命300h.1980年后涡喷7原型基本停产。

来源：亚洲金属、《高温合金材料学》

（转自：佛山市金属材料行业协会）