行業(yè)新聞
中國仿美300M鋼一鳴驚人:殲8起落架壽命超F(xiàn)15

趙振業(yè),材料科學家、超高強度鋼專家,中國工程院院士。1961年畢業(yè)于西工大金屬學及熱處理專業(yè),分配到航材院從事航空超高強度鋼應用基礎理論、合金設計及應用技術研究,F(xiàn)為研究員、博士生導師。他主持超高強度鋼300M應用研究,提出“無應力集中”抗疲勞概念,建立應用技術體系,用其制造的起落架疲勞壽命達到并超過國外5000飛行小時Z高規(guī)定壽命;率先將不銹鋼、齒輪軸承鋼提升到超高強度高韌性水平。2005年當選中國工程院院士。
GX-8鋼——小試牛刀
1965年,我國決定在米格-21的基礎上自行設計新機,設計過程中需要一種使用強度高的熱穩(wěn)定不銹鋼,抗拉強度高于120kgf/mm2,沖擊值大于7kgf·m/cm2,用于新設計的發(fā)動機,即GX-8鋼,趙振業(yè)參加了該課題組。在課題組分工中,趙振業(yè)側重于成分試驗,從成分設計、熔煉、鍛造成材到熱處理和力學性能,他在每個環(huán)節(jié)上都親力親為,經(jīng)過一年多試驗研究,基本確定鋼的成分上下限和成分,并開始做實驗室合金全面性能研究。
趙振業(yè)循著工藝流程學習相關技術、方法和知識。在GX-8鋼的試驗研究中,熱處理是以工藝單委托熱處理車間進行的。每次熱處理趙振業(yè)都要帶上熱電偶-電子電位計到現(xiàn)場,并和工人一起裝爐,把熱電偶放在試樣中間測溫,以準確實測溫度對試驗數(shù)據(jù)進行分析。1964年,GX-8通過了實驗室階段的總結鑒定,趙振業(yè)從鋼廠煉鋼到零件試制全程跟產(chǎn),為GX-8的生產(chǎn)和應用嘔心瀝血。
這種GX-8鋼綜合性能優(yōu)于國外同類合金,并先后在3個航空發(fā)動機壓氣機轉子葉片、輪盤應用成功。1985年,GX-8熱強不銹鋼獲得了國家發(fā)明四等獎。
GX-19鋼——初露鋒芒
1968年,冶金部和航空部聯(lián)合下文,要求研制一種可以在500℃下工作的中溫超高強度鋼,牌號為GC-19。1975年末,趙振業(yè)從不銹鋼組轉來主持新結構鋼種的研究。趙振業(yè)著手后,將任務分為確定合金基本成分、重復試驗、合金全面性能測定三個階段。
趙振業(yè)從二次硬化和強韌化基本理論出發(fā),在對硬化特征、相變、淬透性、力學性能、工藝性能等方面系統(tǒng)探索的基礎上,巧妙利用鉬元素的強二次硬化效應,以及少量鉬即可引發(fā)高的峰值,來獲得超高強度和更高耐熱溫度,并用少量鉻元素與鉬配伍降低鉬的硬化峰值,減少其對基體韌性的傷害程度,從而調整鋼的韌性,少量鉻還可以提高鉬硬化峰前的硬度,調整鋼的回火曲線,拓寬回火溫度范圍等。
GC-19鋼不僅達到了超高強度,綜合力學性能良好,耐溫高達500℃,綜合力學性能優(yōu)于美國使用的H11鋼。GC-19新鋼種的研究成功,開拓了航空中溫超高強度鋼新領域,解決了我國高速飛機后機身超溫超重的選材難題。1988年,這項研究成功獲國家發(fā)明三等獎。如今,GC-19鋼用于殲擊機后機身主承力框,生產(chǎn)使用幾十年無一故障。

國產(chǎn)殲八戰(zhàn)機
300M鋼——一鳴驚人
世界上95%以上的飛機起落架都用超高強度鋼制造,這其中尤以美國的300M鋼Z為知名。為了研制中國的300M鋼,1979年末有關方面組成課題組,但3年時間過去了,研究工作并不順利,此時趙振業(yè)臨危受命。
經(jīng)過反復查閱大量有關300M鋼的資料,分析國內起落架產(chǎn)生裂紋、斷裂的原因,趙振業(yè)發(fā)現(xiàn)國外先進起落架技術有選材強度高、制造技術先進、設計技術先進、壽命長等四大特點,并結合我國熔煉設備和技術現(xiàn)狀,提出了“提純原材料,降低硫含量”和“鐓-拔開坯”冶煉新工藝,使仿制300M鋼一舉達到美國實物標準,使我國起落架制造有了新鋼種。國產(chǎn)300M鋼制造殲8Ⅱ飛機主起落架,疲勞壽命一舉達到6000飛行小時,不僅使國產(chǎn)鋼制作的起落架首次與飛機機體同壽命,而且超過美國F-15、F-16戰(zhàn)機起落架5000飛行小時的Z高規(guī)定壽命,達到世界先進水平。
如今,300M鋼長壽命起落架已工程化生產(chǎn),應用于殲8系列、殲10等多種先進型號飛機,至今Z長使用時間達20多年,無一例故障。這一項目獲國家科技進步一等獎。

國產(chǎn)殲八戰(zhàn)機
抗疲勞制造——厚積薄發(fā)
抗疲勞制造是新一代先進技術。它是控制表面完整性,以疲勞性能為主要判據(jù)來提高疲勞強度的制造技術。它與傳統(tǒng)制造技術的根本區(qū)別在于后者以成本、時間、空間為技術依據(jù),以滿足形位、表面粗糙度等設計圖紙規(guī)定要求為己任?蛊谥圃靹t除了滿足設計圖紙各項規(guī)定要求外,還要保證構件性能與設計相一致。它適應先進設計,是實現(xiàn)設計的保障;它適應高強度合金,抑制其疲勞強度應力集中敏感,是使用高強度合金的基礎和前提?蛊谥圃炜梢越鉀Q主承力構件壽命短、可靠性差、結構重的“三大問題”,實現(xiàn)構件長壽命、高可靠性、結構再減重,提高機械產(chǎn)品服役性能和經(jīng)濟可承受性。
上世紀80年代中期,趙振業(yè)就開始了創(chuàng)新應用基礎理論研究,即“無應力集中”抗疲勞概念與抗疲勞制造。趙振業(yè)研究的300M鋼長壽命飛機起落架,達到并超過國外同類起落架Z高規(guī)定壽命,其成功奧妙就在“無應力集中”抗疲勞概念的應用。

國產(chǎn)殲八戰(zhàn)機
高強度、高硬度合金疲勞強度應力集中敏感特性的普通性和規(guī)律的一致性引起了趙振業(yè)的高度警覺和重視。 2009年,趙振業(yè)開始主持“面向高強度抗疲勞航空構件表面完整性制造基礎研究”,至今進展順利。該研究選擇了鋁合金7055、鈦合金Ti023、高溫合金GH4168、高強度軸承齒輪鋼M50NiL、超高強度鋼A-100等五種合金為載體進行抗疲勞制造研究。其內容包括這些高強度合金表面完整性制造方法與抗疲勞機理研究、表層超硬韌化工藝方法和機理研究等。
2009年初,趙振業(yè)與兩院院士師昌緒一起提出“發(fā)展抗疲勞制造,提升我國機械制造核心競爭能力”的建議,得到10位院士的認同并共同發(fā)起倡議。這一建議得到了國務院總理溫家寶、國務院副總理張德江、國務委員劉延東的重視和批示。
趙振業(yè)初擬的《抗疲勞制造與長壽命關鍵基礎構件研究發(fā)展》已列為中國工程院咨詢研究項目。該項目定位是基礎制造技術——抗疲勞制造和關鍵基礎構件及其產(chǎn)業(yè)化,其總目標是實現(xiàn)抗疲勞制造、自主創(chuàng)新,解決關鍵基礎構件依賴進口,關鍵技術受制于人和建立機械制造新理念,推動高端產(chǎn)品發(fā)展,參與市場競爭,10~15年基本達到世界先進水平。
如今,為了實現(xiàn)航空材料的跨越發(fā)展,趙振業(yè)院士帶領著他的科研團隊,又踏上了新的征程……(中國航空新聞網(wǎng))
發(fā)布時間:2012-11-23 08:52:38






新手上路
購物指南
支付寶/配送方式
購物條款
售后服務