Qual è la carta sul nostro collo? "L'acciaio inossidabile non può arrugginire?"
E-BON
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2018-07-10 11:05:10
Tecnologia di base da superare
"L'acciaio inossidabile non può arrugginire?" Questo è un po 'di umorismo nero, quasi lascia che l'esperto di motori cinesi del sesto motore aerospaziale per la scienza e la tecnologia del gruppo, Chen Jianhua, vice capo progettista del razzo vettore Long March 5, cada in un attacco di cuore.
Nello sviluppo del motore a scoppio YF-100 a cherosene liquido-ossigeno da 120 tonnellate della Cina, Chen Jianhua ha notato che diversi acciai inossidabili ad alta resistenza sono inclini alla ruggine. Dal 2011, ha comunicato con il suo vecchio amico, Su Jie, vice direttore dello Special Steel Research Institute dell'Istituto di ricerca del ferro e dell'acciaio, e la pressione da entrambe le parti è molto alta.
Oggi, i missili Long March 6, No. 7 e No. 5 hanno fatto il loro primo volo. Chen Jianhua non ha ancora una risposta completamente convincente.
Resistenza e resistenza alla ruggine sono contraddittorie
L'acciaio per i motori a razzo deve avere una varietà di caratteristiche, di cui l'alta resistenza è un indicatore importante che deve essere soddisfatto. Secondo il giornalista, l'acciaio inossidabile austenitico utilizzato nei nostri motori a razzo in passato ha un carico di snervamento di circa 300 MPa e una nuova generazione di veicoli di lancio. Il materiale utilizzato è da 2 a 4 volte più forte.
Tuttavia, la forza e la resistenza alla ruggine dell'acciaio inossidabile sono una contraddizione tra il pesce e la zampa d'orso.
"È necessario chiarire un concetto secondo cui l'acciaio inossidabile si arrugginirà", ha detto Su Jie. "In termini semplici, la resistenza alla corrosione dell'acciaio dipende principalmente dal contenuto dell'elemento in lega" cromo ", ma se l'elemento è aggiunto troppo alto, la forza sarà su Non andare. Pertanto, materiali ad alta resistenza, l'abilità antiruggine sarà certamente scarsa. "
Li Jingyuan, professore presso la Scuola di Scienza dei Materiali e Ingegneria dell'Università della Scienza e della Tecnologia di Pechino, ha aggiunto che il metodo comune per migliorare la resistenza dell'acciaio inossidabile è il rafforzamento delle precipitazioni. Nel processo di trattamento termico, alcune particelle vengono precipitate all'interno del materiale di acciaio e vengono disperse nella matrice per provocare l'indurimento. "Tuttavia, ci sono difetti nella posizione in cui le particelle sono precipitate, gli elementi di lega nei difetti sono ridotti, la struttura è diversa, e l'uniformità del materiale metallico è distrutta, che è soggetta a corrosione, che è comunemente riferito a come "arrugginito", ha detto.
Chen Jianhua ha detto che il materiale del motore del razzo non è un grosso problema se è solo un po 'arrugginito, ma se è gravemente arrugginito, potrebbe avere un grande impatto.
Supponendo che la bobina della valvola sia arrugginita, la valvola incontrerà resistenza durante il processo di apertura e chiusura, causando un problema con la velocità di reazione. Se la ruggine è cattiva, potrebbe verificarsi una perdita. Se il tubo è arrugginito, il blocco di ruggine può causare il blocco mentre scorre il carburante.
Il problema del mondo: anche i materiali dei motori stranieri sono arrugginiti
Chen Jianhua ha una profonda comprensione del disagio causato dal problema della ruggine. "Per prevenire la ruggine, stabiliamo che il motore non può vedere l'acqua per più di qualche ora.E 'inevitabile che il motore sia bagnato.Ad esempio, fai un test idraulico.Ogni volta che finisci, puoi tirare velocemente riavvia il motore in fabbrica e mettilo nel forno per asciugarlo. " Ha detto "Il razzo Long March 5 può essere lanciato solo a Wenchang, Hainan, quanto a lungo arrugginirà se esposto all'umidità? Mi interessa solo questo".
Ha un materiale del motore straniero che è stato nel magazzino per molti anni.
Su Jietan Chen, la Cina ha un gap con i paesi sviluppati nella ricerca e nello sviluppo di nuovi materiali, ed è attualmente nella fase di imitazione. Al momento, la maggior parte dei materiali aerospaziali cinesi sono utilizzati in paesi stranieri negli anni '60 e '70. Tuttavia, la tecnologia di processo odierna è più avanzata e gli stessi materiali prodotti sono migliori.
Li Jingyuan è piuttosto preoccupato per questo: se incontriamo prodotti di fascia alta, materiali e processi stranieri non vengono divulgati, saremo inevitabilmente "spezzati al collo".Allo stesso tempo, crede che la Cina abbia attrezzature di prima classe, ma il livello di gestione è diverso da quello dei paesi stranieri. Ad esempio, i paesi sviluppati controlleranno rigorosamente il contenuto di impurità nel processo di produzione. Se la purezza non è all'altezza, saranno restituiti alla fornace, ma i produttori nazionali spesso mancano di un atteggiamento così severo.
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Il pesce e la zampa d'orso devono contare su aiuti stranieri
Li Jingyuan crede che per ottenere sia il pesce che la zampa d'orso, è possibile eseguire un disegno scientifico più accurato, come aggiungere elementi resistenti alla corrosione, elementi di rinforzo, ecc. E abbinare scientificamente la quantità di ciascun elemento aggiunto.
Ma Su Jie ritiene che questa sia una direzione teorica, corretta ma non applicabile. "Per materiali ad alta resistenza come la potenza aerospaziale, li abbiamo ottimizzati il più possibile, tenendo conto della resistenza alla corrosione." Ha detto, "Ci sono molti materiali con una migliore resistenza alla corrosione, ma il nostro nucleo non è quello di garantire che lì non c'è ruggine È una corrispondenza di prestazioni in termini di forza, durezza, ecc. "
In effetti, l'antiruggine dei materiali aerospaziali non è impossibile, ma deve fare affidamento su "aiuti stranieri". Su Jie ha detto che attraverso la combinazione di materiali e processi, da un lato, l'uso della capacità antiruggine del materiale, da un lato usando il trattamento di rivestimento superficiale o l'iniezione di aria secca, azoto e altri mezzi ausiliari nel materiale cavità, ha risolto il problema della ruggine.
Chen Jianhua ha detto che il sesto istituto ha anche svolto ricerche sulle strisce reattive per problemi di ruggine e ha completamente testato e verificato l'adattabilità del prodotto. Attraverso diverse valutazioni del motore immagazzinato per 5 anni, si è constatato che le condizioni di lavoro erano buone.
Ma non ha ancora completa rassicurazione. Chen Jianhua ha detto che per il motore missilistico riutilizzabile che si sta sviluppando in Cina, durerà più a lungo e che l'interno dovrebbe essere ripetutamente sottoposto all'immersione con il cherosene e non può essere smantellato. Il test di abilità di prevenzione della ruggine sarà più severo. Un altro esempio è la nuova generazione di veicoli di lancio della Cina, che ora sono senza equipaggio. In futuro, se sono presidiati, i requisiti di sicurezza e affidabilità saranno più alti. Il problema della ruggine ha qualche effetto? Questi problemi devono essere chiariti.