恐怖速度旋转,从而带动前方的压气机吸入空气。
一千度的高温,加上几万个G的离心力拉扯。普通的合金钢在这个物理环境下,会像黄油一样发生高温蠕变,拉长变形,最终擦到发动机外壳,导致整个转子瞬间粉碎爆炸。
在过去,大西北被死死卡在这道材料学的门槛外。
但现在,随着与苏联进行的置换,以及与美国的战略物资交易,大西北获得了破局的物理钥匙。
内蒙古高原的包头特种冶金基地。
这里远离城市的喧嚣,几座巨大的真空电弧炉矗立在厂房内,周围布置着粗大的惰性气体输送管道。
从苏联西伯利亚冻土深处挖掘出来的金红石,在这里正经历着一场暴烈的化学还原。
传统的碳还原法无法冶炼钛,因为钛在高温下会与碳反应生成坚硬且脆弱的碳化钛。
包头冶金厂采用了苏联提供的早期克罗尔法工艺数据,并利用西北强大的电力系统进行了放大。
在密闭的反应釜中,二氧化钛首先与氯气和碳粉在高温下反应,生成四氯化钛液体。这种液体具有强烈的腐蚀性和毒性。
随后,四氯化钛被泵入一个充满高纯度氩气的巨大不锈钢还原炉中。炉内预先加入了熔融状态的金属镁。
在氩气的保护下,没有任何氧气和氮气参与干扰。八百摄氏度的高温下,金属镁强行夺走了四氯化钛中的氯原子,生成了氯化镁,而置换出来的,就是呈现海绵状的纯钛。
“排空氯化镁溶液。开启真空泵。准备进行真空自耗电弧重熔。”
冶金车间主任通过内部电话下达指令。
海绵钛被压制成巨大的电极棒,悬挂在真空炉的顶部。
随着强电流的接通,电极棒底部与水冷铜结晶器之间产生了耀眼的电弧。电弧的温度高达几千度,将海绵钛瞬间熔化。在真空环境下,钛金属内部残留的氢气、氧气等挥发性杂质被彻底抽走。
熔融的纯净钛液滴入底部的结晶器,在冷却水的物理作用下迅速凝固,形成了一根结构致密、散发着银灰色光泽的钛金属铸锭。
这种金属的密度只有钢的百分之六十,但屈服强度却毫不逊色。它将成为喷气发动机前方压气机叶片的完美材料,大幅度减轻转子的重量,从而降低整体的离心力负荷。
而解决燃烧室后方那一千度高温涡轮叶片的关键,则来自于美国的镍和西北自有的精密铸造工艺。
西京特种材料成型车间。
这里没有普通铸造厂那种漫天飞舞的型砂和震耳欲聋的震击机噪音。车间内部铺设着防静电地板,空气经过多级过滤,工人们穿着白色的无尘服。
为了制造出能够承受高温和高应力的涡轮叶片,工程师们彻底摒弃了传统的砂型铸造和机械切削。机械切削会切断金属内部的晶粒流线,而普通的铸造会产生大量的内部气孔。
他们采用的是真空熔模精密铸造技术。
操作台上,几名女工正在用高精度的金属模具,压制出一个个与涡轮叶片形状完全一致的石蜡模型。
这些蜡模被固定在一个蜡制的中心浇注系统上,形成一棵如同树枝般的“蜡树”。
随后,蜡树被浸入含有锆英粉和硅溶胶的耐火泥浆中,取出后撒上极其细致的耐火砂。这个过程反复进行几十次,直到在蜡树表面形成一层厚达十几毫米、坚硬无比的陶瓷外壳。
“放入蒸汽脱蜡釜。升温至一百五十度。”
在高压蒸汽的物理作用下,内部的石蜡融化流出,留下了一个内部空间与涡轮叶片分毫不差的空心陶瓷型壳。
型壳被送入一千度的高温焙烧炉中,烧去了所有残留的水分和有机物,陶瓷的晶体结构变得致密而坚
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