近日央視曝光中國航宇超合金技術有限公司得到國內外高度關注，中國幹出了件大事，中國一舉突破了航空發動機金屬錸單晶葉片製造難題，達到了國際先進水平。這將直接推動我國航空發動機突破瓶頸期，完成以渦扇-15為代表的第三代發動機研發成功。
航空發動機難，難就難在單晶葉片。航空發動機葉片一般使用合金材料鑄造而成，當材料被鑄造時，分子和原子結合在一起會形成晶粒，這些晶粒鑄造初期會以晶核為核心向外排列。但因為沒有外力作用，會排列的亂七八糟沒有規律，晶粒和晶粒之間有破碎斷裂帶，導致其整個晶體上各部位熔點不一致、受力能力也不一致。做成發動機葉片時，由於其工作在1700°左右的高溫環境，會瞬間斷裂解體，為此，工程師們都要求發動機葉片必須是單晶葉片，這些葉片裡晶粒的排列非常有序，在溫度和力學特性上非常好。
但問題卻沒有這麼簡單解決，由於大多數合金材料的的熔點較低，根本無法承受1700°的高溫，單晶葉片內部還必須做成具備多種溝壑的空心狀。由於這種形狀非均勻分佈，帶來兩個問題，第一是整個發動機葉片各個部位仍然受力不均勻，第二是某些部位會自然而然的比其他部位承熱很多。
唯有同時加強合金材料的熔點和強度，才能做出真正合格的發動機單晶葉片，這種關鍵性的材料就是金屬錸。這種金屬的熔點高達3180℃，扛拉伸強度超過1172MPa，相當於一平方釐米上承受117噸重量不變形。此外，該金屬最神奇的地方在於高溫和急冷急熱狀態下轉換時基本不會出現熱脹冷縮，由該材料製造的發動機噴管可以承受10萬次熱疲勞循環，是當前世界各國先進發動機制造的首選材料。
正是這一材料的製備一直以來是我國的攔路虎。錸礦在世界上本就非常稀有，在地殼中的每1萬噸礦石內才平均含有1千克錸礦，且這些錸礦大多存在於鉬、銅、鉛等礦石當中，難以開採。以前我國錸礦基本都靠進口無法自產，因此錸合金單晶葉片的製造也就一直受制於人，而就是成都航宇超合金技術有限公司這家公司的母公司陝西煉石礦業公司2010年在陝西商洛縣黃龍鋪鉬礦區礦山中斟探到錸，儲量達到176噸。在這之前，我國錸礦探明儲量只有幾十噸，此礦一出，我國錸礦儲量一躍成為世界第三，僅次於美國和俄羅斯。
光探明該礦還不行，成都航宇超合金技術有限公司又用一年的時間突破了錸礦的提純方法，真正意義上實現了我國自主開採自主提純，然而提純後賣到哪裡該公司開始犯難了。國內市場上沒需求，國際市場被美國控制，考慮到全世界80%的錸礦用於生產航空發動機單晶葉片，該公司做出了一個歷史性的決定，生產發動機單晶葉片。
這是一個雄心勃勃的計劃，但一家民企想做到全國其他單位都無法做成的事情確實很有難度，他們首先通過國家政策支持引進了一大批科技人才組建了研發隊伍，然後開始在國際市場上尋求製造單晶葉片的關鍵設備——錸合金加工單晶爐。這種設備可以將錸金屬合金粉末材料融化，在惰性氣體環境下，並採取拉伸法直接造成錸合金單晶體，最後通過英國商人搞到了該產品。
成都航宇超合金技術有限公司於2013年完成了8億元的投資，計劃於2018年完成生產線搭建，並於當年生產出了第一爐錸合金單晶葉片，而使用該葉片的我國新型發動機在今年已經完成了150小時的試車，達到了首飛標準要求。據中國科學院工程熱物理所輕型動力實驗室實任徐綱稱這款發動機已在耗油率、壽命上達到了國際先進標準，而航宇超合金技術有限公司的單晶葉片成品率也達到了國內最高。
航宇超合金技術有限公司的母公司陝西煉石礦業的信息顯示，該公司投產的錸合金生產線，一年可產80噸錸高溫合金，而錸合金單晶葉片生產線則能年產55000片，這意味著什麼呢？一臺航空發動機的葉片只有60片，而該公司一年提供的發動機葉片就能生產916臺發動機，這樣高的產量我國自己錸礦都不夠，2017年美國媒體報道，中國正在從美國大量進口錸金屬，年進口量達5噸，這幾乎等於為F-35生產發動機的普惠公司整個全年的錸金屬消耗量。
中國國產WS-15發動機的研製成功，標誌著中國國產軍用航空發動機實現了重大突破。該型發動機是WS系列發動中的一款，其未來的改進型號將主要用於裝備隱身殲擊機殲-20。中國航空發動機金屬錸單晶葉片的成功，將使中國殲20隱形戰機得到大批量生產，中國殲-20的巔峰時刻即將來臨！
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