冷战伊始，飞机速度提高和载荷增加，苏联研制耐热钢和热强合金|合金|苏联|耐热钢

　　冷战开始，随着战后航空技术的的发展，一些新的课题已经提到苏联材料工作者日程上来，如研制高空喷气式飞机的结构材料。

　　随着喷气式飞机速度的提高，飞机机体结构承受的载荷也逐步增加。在这种条件下，再使用木材已经是不可能的了。为了适应这种情况，从事木质飞机结构的木材研究室改组面向新的课题。

　　苏联50年代海报-飞得更高、飞得更快、飞得更远

　　全苏航空材料研究院的研究计划特别重视理论问题，其中有关金属物理和金属学问题被列入第一项计划。同时，还扩大了有关喷气发动机用材料的研究。

　　1945年Ф.Ф.Химушин希穆欣研制成功苏联第一种耐热钢ЭИ388（40Х15Н7Г7Ф2МС，含铬14-16%、含锰6-8%、含镍6-8%，含钒1.5-1.9%，含硅0.9-1.4%），这种耐热钢用于航空发动机零件，其热强性可以与其他国家的镍合金相媲美。

　　链接-希穆欣

　　全名费多尔-费多洛维奇-希姆欣Фёдор Фёдорович Химушин，1903年3月18日出生，1930年毕业于莫斯科国立技术大学化学系，此后在中央空气流体动力研究所工作，1932年在全苏航空材料研究院任工程师，1938年任实验室主任直至逝世。1963年成为技术科学博士，1968年获得苏联国家奖金，1986年1月21日逝世。先后获得3枚劳动红旗勋章

　　Ф.Ф.Химушин希穆欣

　　1946年英国科学家研制成功镍合金，它的高温性能凌驾于所有著名合金之上，用镍合金制造的涡轮叶片在750-850度条件下，具有很高的持久强度。

　　为此，全苏航空材料研究院制定了一项扩大镍基热强合金研究计划，同时对研究院进行相应地改组。在黑色冶金研究院科学家和“电炉钢” 工厂工程师协作下，全苏航空材料研究院研制出ЭИ437和ЭИ437А热强合金，性能与英国的Nimonic80不相上下。

　　为了夺取更高的超音速飞行速度，需要不断研制越来越新、具有更高持久温度的热强合金。全苏航空材料研究院关于硼对于镍基合金热强性影响的研究，为显著提高其高温持久强度提供了可能性。全苏航空材料研究院研制的ЭИ617和ЗИ598硼合金，以及后来的ЭИ437Б和ЭИ826无钴合金都超过了当时苏联和其他国家著名镍基与钴基合金。

　　米格-17歼击机机群

　　通过复杂的炼制合金过程和增加钴或钛的含量，或同时增加这两种合金元素来进一步提高塑性合金的热强性，会导致合金工艺塑性明显降低。为了提高工艺塑性，在新的热强合金中加入了钴，不过加入量比其他国家少了不少。如果说1945年的ЭИ437极限热强度20公斤/平方毫米条件下，使用温度可以达到750度，而1955年的ЭИ617则达到了850度，而1965年的ЖС6КП则为950度。

　　50年代后期苏联发展的ЭИ867和ЭИ929合金含有5-14%钴，高温性能大大超过了含钴20-28%的Nimonic105、Udimet500、Inconel700合金。苏联自身统计在使用温度800度、强度极限25公斤/平方毫米情况下，ЭИ929制造的涡轮叶片使用寿命1000小时以上。

　　当时，苏联对于热强合金探索方向有2个，一为通过提高激活能、自扩散和塑性变形以及改善扩散过程中和组织稳定性在实现新的强化机理。通过新的相分析法，发现了高温稳定性化合物，发现主要强化相是Ni3AL(Ti)相，为研制各种热强合金奠定了基础。另一个则是研究软化性质，弄清金属纯度的作用和清楚降低晶界破坏能力的有害低熔点杂质，发现采用真空熔炼的金属由于纯度高而具有良好的工艺性能，因此可以锻造和轧制用高强度合金制造的零部件，而过去只能铸造。

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　　众所周知，热强合金很难用压力加工，因为这些合金抗塑性大，在1050-1100度条件下比一般结构钢的抗塑性大4-5倍。热强合金组织具有很高的多相性。在许多情况下，枝晶间区和晶间的强度比晶粒本身的强度低。因此，当合金锭变形时可能会产生热裂纹和崩裂。

　　50年代由Н.Н.科尔涅耶夫领导确定的难变形热强合金压力加工用的热机械参数，保证了热强合金塑性变形，同时在制造发动机零件时，还可以使合金保持必要的组织和机械性能。

　　1956年图希诺航空展上的米亚-4机群

　　由于压力加工高合金度高热强合金十分困难，必须探索铸造热强合金及其精铸工艺。经过理论研究确定，铸造组织的优点是在其中容易形成原子扩散的阻力，因而能保证组织稳定性。

　　根据上述研究结果，在С.Т.基什金领导下，苏联比其他国家提前6年研制出ЖС3、ЖС6、ЖС6К和ЖС3ДК等高热强铸造合金，它们的持久强度是最高的。

　　链接-基什金

　　全名谢尔盖-季莫菲耶维奇-基什金（Сергей Тимофеевич Кишкин），1906年5月17日出生，1934-1985年任全苏航空材料研究院科学实验室主任，1940年成为科学技术博士，1966年成为苏联科学院院士，他是第一个在镍和钴基上制造高耐热合金时开发并在实践中实施耐热异相理论的人，2002年5月3日去世。先后获得1枚列宁勋章、1枚十月革命勋章、4枚劳动红旗勋章、1枚4级为祖国服务勋章，先后获得1次列宁奖金、2次斯大林奖金、1次苏联国家奖金、2次苏联部长会议奖金和1次俄罗斯联邦政府奖金。