原标题：是什么卡了咱们的脖子——去不掉的火箭发动机“锈疾”

亟待霸占的中心技术

本报记者付毅飞

实习记者于紫月

“不锈钢能不能不生锈？”这个有点黑色幽默的问题，简直让中国航天科技集团六院发动机专家、长征五号运载火箭副总规划师陈建华精仿手表落下心病。

在我国120吨级液氧火油补燃循环发动机YF-100的研制过程中，陈建华注意到好几种高强度不锈钢都简略生锈。从2011年开端，他跟老朋友，钢铁研讨总院特殊钢研讨所副所长苏杰无数次交流，两边压力都很大。

现在，长征六号、七号、五号火箭相继首飞了，陈建华仍没有得到彻底让人服气的答案。

强度和防锈功能是对对立体

用于火箭发动机的钢材需具有多种特性，其间高强度是有必要满意的重要目标。苏杰向科技日报记者介绍，曩昔我国火箭发动机上选用的奥氏体不锈钢，屈从强度约为300兆帕，而新一代运载火箭所用资料，强度是其2到4倍。

可是，不锈钢的强度和防锈功能，却是鱼和熊掌般难以兼得成都高铁学校的对立体。

“需求清晰一个概念，不锈钢是会生锈的。”苏杰说，“简略来讲，钢材的耐蚀性首要依托合金元素‘铬’的含量，但假如该元素加得太高，强度就上不去。因而高强度的资料，防锈才能一定会较差。”

北京科技大学资料科学与工程学院教授李静媛弥补说，进步不锈钢强度常用的办法是分出强化。在热处理工艺中，钢资料内部会分出一些微粒，弥散散布于基体中导致硬化。“可是，微粒分出的方位会呈现缺点，缺点处合金元素削减、安排结构呈现差异，破坏了金属资料的均匀性，就简略发生腐蚀，也就是一般所说的‘生锈’。”她表明。

陈建华表明，火箭发动机资料假如仅仅有点浮锈问题不大，但假如严峻生锈，可能带来很大影响。

假定阀门高仿表的阀芯生锈，会使阀门在开合过程中遇到阻力，导致反应速度出问题。假如锈得凶猛，还可能发生走漏。要是管道生锈，锈块跟着燃料活动，可能引起阻塞。

国际难题：国外高仿手表发动机资料也生锈

生锈问题带来的苦恼，陈建华深有体会。“为了防锈，咱们规则发动机见水不能超过几小时。可发动机沾水在所不免。例如做水力实验，每次做完得赶忙把发动机拉回厂里，放进炉子烘干。”他说，“长征五号火箭只能在海南文昌发射，暴露在湿润环境下多久会生锈？我只关怀这个。”

他有一块国外发动机资料，放在库房多年仍旧亮光。

苏杰坦陈，我国在新资料研制方面与发达国家还有距离，现在首要处于拷贝阶段。现在我国航天资料大多用的是国外上世纪六七十年代用的资料，仅仅现在工艺技术更先进，出产的相同资料功能更好。

李静媛对此较为担忧：假如遇到高端产品，国外不揭露资料成分、工艺，咱们不免会被“卡住脖子”。

一起她以为，我国具有一流的设备，但管理水平与国外存在距离。例如发达国家在出产过程中会严格控制杂质含量，假如纯度不合格，便从头回炉，但国内厂家往往缺少这种谨慎的情绪。

不过苏杰说，陈建华那块国外资料后来被拿到海南，与国产资料做比照，成果两者一起生锈。“彻底依托资料本身完成高强度和防锈功能兼备，这是国际性难题。”苏杰表明。

鱼和熊掌兼得需凭借外援

李静媛以为，要完成鱼和熊掌兼得，能够进行更为科学的成分规划，例如参加抗蚀性元素、强化元素等，并对各元素的参加量进行科学配比。

但苏杰以为，这是理论性的方向，正确但不适用。“关于航天动力这样高强度等级的资料，咱们现已尽可能优化，统筹了耐蚀性。”他说，“耐蚀性更好的资料有许多，但咱们的中心不在于确保不生锈，而是强度、耐性等多方面功能的匹配。”

其实航天资料防锈并非不能完成，仅仅需求凭借“外援”。苏杰说，经过成人用品资料和工艺合作，一方面使用资料本身防锈才能，一方面选用外表涂层处理或往资料内腔注入枯燥空气、氮气等辅佐手法，现已处理了生锈问题。

陈建华表明，六院也针对生锈问题专门展开了试片研讨，并对产品适应性进行了充沛查核验证。经过对储存5年的发动机进行屡次查核，发现其作业状况良好。

但他仍没有彻底定心。陈建华说，关于我国正在开展的可重复使用火箭发动机，使用时间更长，其内部要重复饱尝火油浸泡，又不能拆开处理，对防锈才能的检测会更严峻。又如我国新一代运载火箭，现在是无人发射，将来要是载人，安全可靠性要求更高。生锈问题究竟有没有影响？这些问题有必要搞清楚。

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