英國的R.F.Smith論述了鎳合金在航空新近應(yīng)用的 4 個方面的發(fā)展，首先是盤件合金;其次是低膨脹超合金;再次是可超塑成型的鎳基超合金(Inconel718合金);第4是復(fù)合材制備工具用的低膨脹合金(Nilo)。

航空發(fā)動機盤用鎳基超合金 該類合金的發(fā)展目標(biāo)是通過增加添加元素，使其具有更高使用溫度。新近發(fā)展的一種蠕變及疲勞性能更優(yōu)良的鎳基合金，其成分為 Ni-20Cr-1.5Al-3Ti-4.5Mo-13.5Co。最初采用真空感應(yīng)熔煉(VIM)和真空電弧重熔(VAR)制備此合金。由于合金出現(xiàn)成分偏析白斑和碳化物聚集導(dǎo)致盤件壽命降低，美國特種金屬公司(SMC)改用VIM 和電渣精煉才消除了這些缺陷，未來更新的發(fā)動機要求使用材料的溫度和強度更高。最初用于葉片的Udimet 720合金(Ni-16Cr-2.5A1-5Ti-3Mo-14.7Co-1.25W)需采用粉末冶金方法才能制備成大型盤鍛件，而現(xiàn)在 SMC 通過對熔煉和精煉工藝，以及鍛造工藝的研究改進，已成功地制備了φ250mm直徑的鍛坯，并且用在了民用和軍用機的發(fā)動機上。

低膨脹超合金 用在氣體渦輪發(fā)動機上的含鉻的超合金，如Inconel 718合金具有高膨脹性，會引起配合公差等難題，需要精心設(shè)計和采用昂貴的機械冷卻系統(tǒng)及在轉(zhuǎn)動件和密封之間留有有效間隙等措施來解決這些問題，為了從根源上解決問題從此便開始了探索用新的低膨脹性超合金提高發(fā)動機效率和含鉻低的Incoloy903合金用于壓縮機匣和套蓋研制，后來又發(fā)展了添加鈮和減少鋁含量的 Incoloy907 合金，以及添加硅的Incoloy909合金，后者雖然提高了持久壽命和塑性，但其高溫抗氧化性差，需要高溫涂層才能用，而且有應(yīng)力集中會加速晶界裂紋擴展等問題。為此，又研制了含鈷高的Inconel 783合金(28.5A13Cr34Co.3Nb5.4A10.1Ti)。該合金具有抗氧化性和抗應(yīng)力晶界裂紋擴展性，可用到700℃以下溫度，無需涂層，它的應(yīng)力持久性能優(yōu)于 Incoloy 909 合金，也具有一定低膨脹性，是未來航空材料主要研究對象。

Inconel718SPF--可超塑成型的鎳基合金，該合金成分與標(biāo)準(zhǔn)的(AMS5596)Inconel718合金相同，含 50%Ni，17%Cr，0.6%A1，1%Ti，30%Mo，5%Nb，余量為Fe。但合金也有自己的標(biāo)準(zhǔn)AMS5950，其主要差別是要求用最佳的熱變形得到細(xì)的晶粒度，與普通 Inconel 718合金相比，細(xì)晶可超塑成型的 Inconel 718SPF合金疲勞壽命提高100倍，而且充分利用超塑成型技術(shù)更容易制成形狀復(fù)雜，高溫下比強度高，制造成本低的元件。因為最初的超塑成型技術(shù)主要用于鋁和鈦合金。 Inconel 718SPF超塑成形合金代表著材料超塑成形技術(shù)領(lǐng)域的最新進展。

用于復(fù)合材工具的低膨脹合金(Nilo)近來隨著飛機蒙皮材料由鋁轉(zhuǎn)向碳增強的熱固性和熱塑性樹脂材料，加工制造這種復(fù)合材構(gòu)件用的工具材料的膨脹特性在整個復(fù)合材固化溫度范圍應(yīng)與被加工材相似。當(dāng)然，可以利用復(fù)合材制成模具，但其使用壽命短，成本高，不利于批量生產(chǎn)。因此，Nilo合金“固瓦效應(yīng)’(Invar effect)的低膨脹特性便能滿足這一要求。自1985年以來，SMC公司已生產(chǎn)了許多 Ni-Fe固瓦合金，如Nilo36和Nilo42合金，當(dāng)時這些合金并沒有用于復(fù)合材工具上?，F(xiàn)在已生產(chǎn)了Nilo 合金的寬厚板，擠壓型材和方棒等，用來制造復(fù)合材加工工具。Nilo 合金易于加工制造成形狀較復(fù)雜的復(fù)合材加工工具，其屈服強度為276MPa，拉伸彈性模量為138GPa，延伸率可達50%，而且加工硬化率低，彈性回彈小，Nilo36 合金易于冷、熱加工成型。早先Nilo 合金用于復(fù)合材加工工具受到限制的一個主要原因是焊接問題?，F(xiàn)在 SMC 公司已研制出焊接用的充填合金CF36和CF42，它們是加入Nb-C 改型的合金，其成分分別為CF36:0.2C，0.4Mn，36Ni，1.5Nb，其余為Fe;CF42:0.2C,0.4Mn，41.5Ni，1.5Nb，其余為Fe，這2種合金分別用于Nilo36和 Nilo42合金的焊接,焊接接頭具有與基材相同的膨脹系數(shù)，得到高質(zhì)量、無裂紋的焊縫。 Ni-Fe固瓦合金制成工具和進行焊接后，應(yīng)在760℃下退火2h，隨后爐冷或空冷消除應(yīng)力。

最近，美國SMC又研制了剛性更好、硬度更高的Nilo365合金，可以制成使用壽命更長的加工工具。該合金成分與Nilo36 合金相似，但添加了Nb和Ni(43.5Ni3.3Nb1.4Ti0.2Co余量為Fe)。

總之，在發(fā)動機盤件方面，SMC 繼續(xù)按照發(fā)動機廠家的要求開發(fā)研究發(fā)動機鑄件用的低膨脹合金，并向廠家提供可超塑成型的更新合金。在復(fù)合材加工制造方面，SMC 繼續(xù)開發(fā)研究和供應(yīng)加工工具用合金，自1940年的航空發(fā)動機到今天的飛機復(fù)合結(jié)構(gòu)件，鎳基合金對航空工業(yè)起到了極其重要的作用。

本公司擁有先進的特種冶煉、鑄造、拔絲、氫褪等全生產(chǎn)鏈設(shè)備，可自主生產(chǎn)耐蝕合金(純鎳絲N4、N6、蒙乃爾Monel400、500)、銅鎳低電阻發(fā)熱合金(NC003-NC050)、熱電偶用補償導(dǎo)線合(K,N,E,T,J型)、高溫合金、精密合金、儲氫合金等高性能特種合金材料絲材、扁材、絞線、棒材、卷料等。從上游的原材料采購到下游的成品物理特性檢測，到最后的產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤，全方位監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。