盘件类变形高温合金具有优异的高温强度、良好的抗疲劳和抗氧化性能、耐腐蚀性能及组织稳定性等特点。按照变形高温合金盘件在航空发动机中的应用部位,分为高低压涡轮盘、压气机盘、封严盘、篦齿盘等。由于发动机盘件在高转速、高温、高应力的苛刻环境下工作并承受复杂的热负荷与应力载荷,因此对航空发动机、燃气轮机的可靠性及使用寿命有决定性影响。
航空发动机用盘件材料的研究,在涡轮喷气发动机一问世就开始了。最初使用珠光体耐热钢或马氏体耐热不锈钢(如12Cr型)来制造涡轮盘。随着喷气发动机和工业燃气轮机的发展及盘件服役温度的提高,盘件材料发展了奥氏体的铁基或镍基变形高温合金。随着涡轮发动机性能进一步提高,美国、俄罗斯等航空工业强国研制出了一批合金化程度更高、性能更加优异的盘件用变形高温合金。
盘件用变形高温合金的合金化程度越来越高,热工艺塑性越来越差,热变形困难。为此,推重比10以上航空发动机大多采用粉末高温合金制造高低压涡轮盘,而采用变形高温合金的盘件只在高压压气机部分使用。随着高温合金熔炼与热塑性加工技术和装备水平的不断提高,从成本和可靠性因素考虑,采用铸锻工艺路线制备高性能高温合金盘件正在重新成为一个重要的发展方向。