Какая карта на нашей шее? «Может ли нержавеющая сталь не ржаветь?»
E-BON
E-BON
2018-07-10 11:05:10
Основная технология, которую нужно преодолеть
«Может ли нержавеющая сталь не ржаветь?» Это немного черный юмор, почти позволил эксперту китайской авиакосмической науки и технологии Sixth Engine Engine, Чэнь Цзяньхуа, заместителю главного конструктора ракет-носителей Long March 5, попасть в сердечный приступ.
В разработке 120-тонного жидкого кислородного керосинового двигателя внутреннего сгорания YF-100 Чэнь Цзяньхуа заметил, что несколько высокопрочных нержавеющих сталей подвержены ржавчине. С 2011 года он общался со своим старым другом Су Цзе, заместителем директора Специального института исследований стали в Научно-исследовательском институте железа и стали, и давление с обеих сторон очень велико.
Сегодня ракеты Long 6, № 7 и № 5 совершили свой первый полет. Чэнь Цзяньхуа до сих пор не получил вполне убедительного ответа.
Прочность и стойкость к ржавчине противоречивы
Сталь для ракетных двигателей должна обладать рядом характеристик, из которых высокая прочность является важным показателем, который необходимо выполнить. По словам репортера, аустенитная нержавеющая сталь, используемая в наших ракетных двигателях в прошлом, имеет предел текучести около 300 МПа и новое поколение ракет-носителей. Используемый материал в 2-4 раза сильнее.
Однако прочность и коррозионная стойкость нержавеющей стали являются противоречием между рыбой и лапой медведя.
«Необходимо прояснить концепцию, что нержавеющая сталь будет ржаветь», - сказал Су Цзе. «Проще говоря, коррозионная стойкость стали зависит в основном от содержания элемента сплава« хром », но если элемент добавлен слишком высоко, сила будет включена. Не двигайтесь. Поэтому высокопрочные материалы, антикоррозионные способности, безусловно, будут плохими ».
Ли Цзинюань, профессор Школы материаловедения и инженерии в Университете науки и техники Пекина, добавил, что общим методом повышения прочности нержавеющей стали является усиление осадков. В процессе термообработки некоторые частицы осаждаются внутри стального материала и диспергируются в матрице, чтобы вызвать упрочнение. «Однако есть дефекты в положении, в котором частицы осаждаются, элементы сплава в дефектах уменьшаются, структура отличается и однородность металлического материала разрушается, что подвержено коррозии, которое обычно называют как «ржавые», - сказала она.
Чэнь Цзяньхуа сказал, что материал ракетного двигателя не является большой проблемой, если он только немного ржаветь, но если он сильно ржавеет, это может сильно повлиять.
Предполагая, что золотник клапана ржавеет, клапан будет испытывать сопротивление во время процесса открытия и закрытия, что приведет к возникновению проблемы с реакционной скоростью. Если ржавчина плохая, может возникнуть утечка. Если труба ржаветь, блок ржавчины может вызвать блокировку по мере протекания топлива.
Проблема мира: иностранные моторные материалы также ржавые
Чэнь Цзяньхуа имеет глубокое понимание проблемы, вызванной проблемой ржавчины. «Чтобы предотвратить ржавчину, мы оговариваем, что двигатель не может видеть воду в течение более чем нескольких часов. Неизбежно, что двигатель влажный. Например, выполните гидравлическое испытание. Каждый раз, когда вы заканчиваете, вы можете быстро потянуть двигатель вернется на завод и поместите его в духовку, чтобы высохнуть ». Он сказал: «Ракета« Лонг-5 »может быть запущена только в Вэньчане, Хайнань, и как долго она будет ржаветь при воздействии влаги? Я только забочусь об этом».
У него есть чужие машинные материалы, которые были на складе много лет.
Су Jietan Chen, Китай имеет разрыв с развитыми странами в исследованиях и разработке новых материалов, и в настоящее время находится на стадии имитации. В настоящее время большинство аэрокосмических материалов Китая используются в зарубежных странах в 1960-х и 1970-х годах. Однако сегодняшняя технологическая технология более совершенна, и одни и те же произведенные материалы лучше.
Ли Цзинъюань очень беспокоится об этом: если мы столкнемся с продуктами высокого класса, иностранные материалы и процессы не будут раскрыты, мы неизбежно будем «отрезаны до шеи».В то же время она считает, что Китай обладает первоклассным оборудованием, но уровень управления отличается от уровня зарубежных стран. Например, развитые страны будут строго контролировать содержание примесей в процессе производства. Если чистота не соответствует стандарту, они будут возвращены в печь, но отечественные производители часто не имеют такого строгого отношения.
Китай Поставщик серии BBQ из нержавеющей стали
Рыба и медвежья лапа должны полагаться на иностранную помощь
Ли Цзинъюань считает, что для достижения как рыбы, так и медвежьей лапы может быть проведен более научный состав композиции, такой как добавление коррозионно-стойких элементов, упрочняющих элементов и т. Д., И научно соответствующее количество каждого добавленного элемента.
Но Су Цзе считает, что это теоретическое направление, правильное, но неприменимое. «Для высокопрочных материалов, таких как аэрокосмическая мощь, мы оптимизировали их как можно больше, учитывая коррозионную стойкость». Он сказал: «Существует много материалов с лучшей коррозионной стойкостью, но наше ядро не должно гарантировать, что там нет ржавчины. Это соответствие производительности с точки зрения силы, прочности и т. Д. »
На самом деле, антикоррозионная защита аэрокосмических материалов не является невозможной, но ей необходимо полагаться на «иностранную помощь». Су Цзе сказал, что благодаря сочетанию материалов и процессов, с одной стороны, использование собственной антикоррозионной способности материала, с одной стороны, с использованием обработки поверхностного покрытия или инъекции сухого воздуха, азота и других вспомогательных средств в материал полости, решила проблему ржавчины.
Чэнь Цзяньхуа сказал, что Шестой институт также провел исследования на тест-полосках для проблем ржавчины и полностью протестировал и проверил адаптивность продукта. Через несколько оценок двигателя, хранящегося в течение 5 лет, было обнаружено, что рабочее состояние хорошее.
Но у него все еще нет полной уверенности. Чэнь Цзяньхуа сказал, что для многоразового ракетного двигателя, который разрабатывается в Китае, он прослужит дольше, и интерьер должен многократно подвергаться погружению в керосин, и его нельзя демонтировать. Тест на способность предотвращения ржавчины будет более серьезным. Другим примером является новое поколение ракет-носителей Китая, которые теперь беспилотные. В будущем, если они будут укомплектованы персоналом, требования к безопасности и надежности будут выше. Возникает ли проблема ржавчины? Эти вопросы необходимо уточнить.