日本三菱材料與物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)（NIMS）開發(fā)出了“在可鍛造材料中擁有全球水平的耐熱特性”（三菱材料）的鍛造合金材料制造技術(shù)。雙方利用該合金成功制造出了用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤材料。
此次的研究開發(fā)是受新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的委托從07年開始實(shí)施的。為了實(shí)現(xiàn)NIMS超耐熱材料中心開發(fā)的鎳-鈷基耐熱合金（TMW合金）的實(shí)用化，兩公司在三菱材料的桶川制作所（埼玉縣桶川市）開發(fā)出了從鑄塊到溶解、鍛造及熱處理工序的一整套制造技術(shù)。
一般情況下，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤和壓縮機(jī)葉片等高溫高強(qiáng)度部材使用的是耐熱性較高的鎳基鍛造超合金。不過，由于需要添加各種合金元素來提高材料的耐熱溫度，存在成分分布不均和制造工序中易產(chǎn)生破裂的問題。
三菱材料和NIMS此次優(yōu)化了鑄塊的溶解條件，制作出了結(jié)晶粒徑為10μm、具有均質(zhì)微細(xì)組織的渦輪盤材料（圖1：沖壓鍛造的TMW合金制渦輪盤材料、圖2：材料組織）。該材料的直徑為440mm，達(dá)到了實(shí)用水平。用蠕變試驗(yàn)測量該材料的高溫特性時(shí)確定，其耐熱溫度比目前使用的高強(qiáng)度鍛造超耐熱合金（合金720鋰）高50℃以上。
渦輪盤是在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫高壓的環(huán)境下旋轉(zhuǎn)的大型部件。此前日本的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)均使用歐美開發(fā)的合金輪盤。另外，為降低飛機(jī)航行時(shí)的燃耗，需要使用能在高于原來溫度的條件下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，因此有必要提高材料的耐熱溫度。此次通過開發(fā)耐熱合金材料制造技術(shù)，制造除了尺寸達(dá)到實(shí)用水平的TMW合金渦輪盤材料，今后有望在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上采用日本產(chǎn)渦輪盤。此外，雙方還計(jì)劃進(jìn)軍產(chǎn)業(yè)用燃?xì)鉁u輪市場。
