叶片和齿根
主要零部件:
叶片，风扇，圆盘和叶轮
材质:
Ti6Al4V, Inconel, CFRP
冶金专家解说钛合金:
钛合金在高温下保持强度，并且导热率低。
铬镍铁合金是一种高温合金，具有耐高温腐蚀，抗氧化和抗蠕变性的独特组合。
新型材料CFRP（碳纤维增强聚合物）很适合使用在风扇中。
Alpha-Beta（α-ß）钛合金
这些合金同时具有α和ß相，并同时含有a和ß稳定剂。
这个组群中最简单和最受欢迎的合金是Ti6Al4V，主要用于航空航天工业。 这类合金易于成型，并具有较高的室温强度和适度的高温强度。 这些合金的性能可以通过热处理来改变。
Beta（ß）钛合金
Beta（ß）合金包含过渡金属，例如V，Nb，Ta和Mo，可稳定ß相。 商业ß合金主要包括Ti11.5Mo6Zr4.5Sn，Ti15V3Cr3Al3Sn和Ti5553。 Beta合金易于热处理，通常可焊接且具有高强度。 在固溶处理条件下，具有出色的可预期可成型性。 但是，ß合金易于延性-脆性转变，因此不适合低温应用。 Beta合金在板材，厚型材，紧固件和弹簧应用中具有良好的组合或性能。
冶金专家解说超级合金：
镍基合金
在高温合金中，镍基合金使用最广泛。它们经常出现在航空发动机和发电涡轮组件以及石油化工、食品加工、核反应堆和污染控制设备中。镍基合金可以通过两种方法来强化：通过固溶强化和通过在晶格中金属间化合物的沉淀来硬化，例如INCONEL®625和Hastelloy®X。经过固溶强化。这些固溶强化的合金可能会因碳化物沉淀而得到额外的强化。诸如INCONEL®718之类的合金具有沉淀硬化作用。第三类镍基高温合金，以MA-754为代表，通过分散惰性颗粒（例如氧化钇（Y2O3）），并在某些情况下具有γ‘（伽马素）沉淀（MA-6000E）来增强。镍基合金有铸造和锻造两种形式。高合金成分的高温合金，例如Rene 95，Udimet 720和IN100，是通过粉末冶金然后锻造生产的。对于上述锻造合金和铸造合金（Rene 80和Mar-M247），增强剂为γ’沉淀。对于INCONEL®718，γ˝（γ双质）是主要的增强剂。含铌，钛和铝的合金（例如INCONEL 725）会被γ´和γ˝沉淀物强化。
钴基合金
钴基高温合金在高于2000˚F（1093˚C）的温度下具有优异的耐腐蚀性，可用于燃气轮机和燃烧室部件的较热部分。钴基高温合金有铸铁或锻铁两种形式，其特征是固溶强化（铁，铬和钨），奥氏体（面心立方或fcc）基体，其中少量碳化物钛，钽，ha和铌）沉淀。因此，它们依靠碳化物而不是γ'沉淀物进行强化，并且与镍基合金相比，它们具有更好的焊接性和抗热疲劳性。诸如Stellite 31之类的铸造合金用于燃气轮机的高温区域（叶片和叶片）。锻制合金（例如Haynes 25）以薄板形式生产，经常用于燃烧室部件。
铁镍基合金
铁镍基高温合金与锻造奥氏体不锈钢相似，不同之处在于添加了γ´增强剂。它们在三组高温合金中具有最低的高温强度，并且通常在锻造条件下用于燃气轮机盘片和叶片中。大多数锻造合金含有高含量的铬，这些铬提供了耐腐蚀性。它们的高温强度归因于固溶硬化（由溶解在合金基体中的溶质原子产生的硬化）或沉淀硬化（由沉淀颗粒产生的硬化）。 Haynes 556和19-9 DL等合金通过钼，钨，钛和铌进行固溶强化。诸如A286和Incoloy 909之类的合金经过沉淀硬化。最常见的沉淀是γ'（Ni3 [Al，Ti]）（例如A286）和γ˝（Ni3Nb）（例如Incoloy 909）。另一组铁镍基合金包含高碳含量，并通过碳化物，氮化物和固溶体强化而得到强化。一组基于Fe-Ni-Co并经γ'强化的合金，结合了高强度和低热膨胀系数（例如，Incoloy 903、907和909），并在气体的轴，环和壳体中得到应用涡轮机
冶金专家解说: 复合材料
复合材料通常由柔软、坚韧的基体和强韧的增强体组成。纤维增强聚合物是一类广泛的复合材料。
纤维增强材料通常为：
- 碳纤维/石墨纤维（高强度或高模量）
- 玻璃纤维
- 陶瓷纤维
- 聚合物纤维（芳纶，聚乙烯）
- 钨纤维
聚合物基质通常为：
- 环氧树脂
- 酚醛
- 聚酰亚胺
- 聚醚醚酮（PEEK）
行业趋势:
" 风扇和压缩机涡轮叶片是飞机发动机的最重要的组件。"
新的外形状和更轻巧的设计提高了能源效率，并降低了排放。 尽管钛仍然是这些组件的主要材料，但复合材料正成为风扇叶片的首选材料。
在只能使用耐热金属部件的压缩机区域，越来越多的圆盘和叶片被整体式叶盘取代，以进一步减轻重量
挑战:
加工形状复杂的叶片和整体叶盘，由于加工材料的因素，在5轴机床上需要花费大量的时间
在加工过程中需要刀具的高稳定性
叶片根部有严格的公差要求
对刀具解决方案的要求：
- 叶片根部有严格的公差要求
- 适用于长悬深工况的模块化刀具
- 自定义解决方案