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赵云松: 镍基单晶高温合金氢损伤行为的铼效应

发布时间:2025-09-30
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来源:材料科学与工程学院

报告时间2025年10月7日(星期二)16:35

报告地点工程管理与智能制造研究中心三楼第五学术报告厅

报 告 人赵云松 研究员,副所长

工作单位中国航发北京航空材料研究院

举办单位材料科学与工程学院

报告简介

氢燃料航空发动机是未来的重要发展方向,单晶高温合金是其重要的涡轮叶片材料。本研究通过对比含3%Re和5%Re的镍基单晶高温合金在氢环境下的力学性能与微观结构演变,揭示了铼(Re)对氢脆敏感性的调控机制。实验证明,氢原子优先偏聚于γ/γ′相界面,削弱了Ni-Ni和Ni-Al键合强度,并降低了γ′相的层错能,从而促进位错滑移与微孔萌生,导致合金塑性急剧下降。研究发现了3个重要机制:

Re-H协同作用:Re与氢的相互作用强化了γ/γ′相界面结合强度,缓冲了氢对原子键合的破坏。

Re致空位稳定效应:Re提升相界处空位形成能,抑制氢致空位聚集与孔洞形核。

Re-氢扩散势垒效应:Re在相界处形成能量势垒,阻碍氢的迁移与富集。

本研究从原子尺度揭示了铼对氢脆的抑制机制,为开发抗氢脆镍基单晶高温合金提供了理论依据,对氢能源航空发动机关键部件的材料设计具有重要指导意义。

报告人简介

赵云松,中国航发北京航空材料研究院研究员、副所长,国家级优秀青年人才。负责我国多型航空发动机用单晶涡轮叶片研制,有效推动我国航空发动机国产单晶空心叶片全面自主保障,承担新材料06专项、重点研发计划青年科学家等多个项目,获得国防科技进步一等奖等多项奖励

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