Alloyed 开发出用于 3D 打印可飞行喷气发动机部件的 1000°C 新型合金

镍基高温合金和音乐(比如 Bing Crosby 和 Fred Astaire)在 20 世纪 30 年代可谓风头正劲。Inconel 和 Hastelloy 诞生于那个年代,与此同时还有透明胶带、车载收音机和速溶咖啡。当 Franklin D. Roosevelt 在任、第二次世界大战尚未爆发时,最先进的高温材料与我们今天仍在广泛使用的材料大体相同。这多少有些荒谬——那时 Douglas DC-2 还未商业化,而如今在高超音速与第六代战机时代,我们却依然受限于相同的材料体系。或许是时候抛弃这些“百年老材料”了,或者干脆去一趟“”古董巡演“”碰碰运气。我希望你的古董镍基高温合金能让邻居大吃一惊。
总部位于英国的 Alloyed 一直在寻找一种可在 1000°C 以上环境中使用的合金。如今,公司专门为喷气发动机开发出了 ABD-1000AM。Alloyed 与推进及 MRO 企业 ITP Aero 以及 Cranfield University 合作开发该合金,项目资金来自 ATI Programme——该计划隶属于 Aerospace Technology Institute——以及英国商业与贸易部和 Innovate UK。该计划总计将投入 1,400 万英镑,以加快可飞行 3D 打印部件的认证进程。
Alloyed 首席冶金学家 David Crudden 博士表示:“Alloyed 很幸运能够在多个关键技术领域与 ATI 合作,从新材料设计到支持航空航天行业采用增材制造的数字软件平台开发。本项目专注于提升 ABD-1000AM 的制造成熟度水平,是 ATI 计划资金如何帮助英国企业弥合早期研究与产业开发项目之间鸿沟的一个绝佳案例。
ABD-1000AM 是全球耐温最高的、专为增材制造设计的镍基高温合金。我们已经看到对这种材料的巨大需求,并相信它将在航空推进和工业发电用燃气轮机领域成为改变游戏规则的技术。”
英国工业事务政务次官 Chris McDonald 表示:“这是政府与企业合作、确保英国在世界一流航空航天领域保持创新前沿地位的有力范例。我期待看到 Alloyed 的项目如何为未来喷气发动机做出贡献。我们正通过现代工业战略加大对航空航天产业的支持力度——为企业提供投资英国先进制造所需的信心,并作为‘变革计划’的一部分推动经济增长。”听起来,“变革计划”确实令人振奋。

ITP Aero 英国工程总监 Rob Mitchell 表示:“ITP Aero 致力于在其运营地区开展广泛的研发项目。AMRAM 是又一个良好示例,展示了学术界、中小企业与工业合作伙伴之间的协作如何直接塑造航空航天产业的未来。”
总体而言,这是非常令人欣喜的消息。对 Rolls-Royce 来说,这无疑也是一次“英国式的大拥抱”。与此同时,这类技术突破将在商业和国防层面帮助英国保持技术前沿。定制化和新型合金对于推进涡轮机械的发展至关重要。
然而,英国目前正处于一种变动之中。这个长期在合金技术方面与美国保持密切联系、却偶尔对邻国保持距离的国家,希望在全球范围内继续保持强大与相关性。过去几十年里,英国与美国在文化与语言上的紧密联系,使其在与美国深度合作的同时保持影响力;作为欧盟成员国时,它也享受到了欧盟体系带来的诸多益处。如今,在脱离欧盟以及美国对外政策调整的背景下,这种“跨大西洋平衡”已难以为继。英国看似是一座岛屿,实际上却有些漂泊不定。
在资源有限的情况下,这个国家正努力再次寻找自身在全球格局中的位置。发展自主合金,以及建立自主合金制造能力,成为通过材料科学与技术创新获取竞争优势的诱人路径。凭借 Alloyed、Metalysis、像 Rio Tinto 这样的矿业巨头、Tata Steel 等钢铁企业,以及 Renishaw,英国确实拥有将这一愿景变为现实的基础能力。对于其他体量相近的国家来说,要具备英国这样的综合能力并不容易。
正如我们在 RCCA 文章中所述,一个新时代正在到来:计算技术进步、新型粉末制备方法、将 3D 打印作为合金开发手段,以及 3D 打印作为制造技术本身,这些要素的结合正在开启一个定制化合金的全新世界。美国与中国正围绕新型合金展开双强竞争。那么,其他国家又该如何选择?是信任美国及其合金体系,还是同样努力构建自主、前沿的合金能力?在一个分裂而充满不确定性的世界里,这一曾经看似幻想的想法,或许确实是一个相当理性的选择。
夜雨聆风
