Những thành tựu to lớn của ngành hàng không vũ trụ không thể tách rời khỏi sự phát triển và đột phá trong công nghệ vật liệu hàng không vũ trụ. Độ cao, tốc độ và khả năng cơ động cao của máy bay chiến đấu đòi hỏi vật liệu kết cấu của máy bay phải đảm bảo đủ độ bền cũng như độ cứng. Vật liệu động cơ cần đáp ứng nhu cầu chịu nhiệt độ cao, hợp kim chịu nhiệt độ cao, vật liệu composite gốc gốm là vật liệu cốt lõi.

Thép thông thường bị mềm ở nhiệt độ trên 300℃, không phù hợp với môi trường nhiệt độ cao. Để đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn, nhiệt độ vận hành trong lĩnh vực động cơ nhiệt ngày càng cao là điều cần thiết. Hợp kim chịu nhiệt độ cao đã được phát triển để hoạt động ổn định ở nhiệt độ trên 600℃, và công nghệ này vẫn đang tiếp tục phát triển.

Hợp kim nhiệt độ cao là vật liệu chính cho động cơ hàng không vũ trụ, được chia thành hợp kim nhiệt độ cao gốc sắt và hợp kim gốc niken theo các thành phần chính của hợp kim. Hợp kim nhiệt độ cao đã được sử dụng trong động cơ hàng không vũ trụ kể từ khi ra đời và là vật liệu quan trọng trong sản xuất động cơ hàng không vũ trụ. Mức hiệu suất của động cơ phụ thuộc phần lớn vào mức hiệu suất của vật liệu hợp kim nhiệt độ cao. Trong động cơ hàng không hiện đại, lượng vật liệu hợp kim nhiệt độ cao chiếm 40-60 phần trăm tổng trọng lượng của động cơ và chủ yếu được sử dụng cho bốn thành phần đầu nóng chính: buồng đốt, thanh dẫn hướng, cánh tua-bin và đĩa tua-bin, ngoài ra, nó còn được sử dụng cho các thành phần như ổ đạn, vòng đệm, buồng đốt nạp và vòi phun đuôi.

(Phần màu đỏ của sơ đồ thể hiện hợp kim chịu nhiệt độ cao)

Hợp kim nhiệt độ cao gốc niken Thông thường, khi làm việc ở nhiệt độ trên 600℃ trong điều kiện ứng suất nhất định, hợp kim này không chỉ có khả năng chống oxy hóa và ăn mòn ở nhiệt độ cao tốt mà còn có độ bền nhiệt độ cao, độ bền rão và độ bền kéo, cũng như khả năng chống mỏi tốt. Chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và hàng không ở điều kiện nhiệt độ cao, các bộ phận kết cấu như cánh động cơ máy bay, đĩa tua bin, buồng đốt, v.v. Hợp kim chịu nhiệt gốc niken có thể được chia thành hợp kim chịu nhiệt độ cao biến dạng, hợp kim chịu nhiệt độ cao đúc và hợp kim chịu nhiệt độ cao mới theo quy trình sản xuất.

Nhiệt độ làm việc của hợp kim chịu nhiệt ngày càng cao, các nguyên tố gia cường trong hợp kim ngày càng nhiều, thành phần cũng ngày càng phức tạp, dẫn đến một số hợp kim chỉ có thể sử dụng ở trạng thái đúc, không thể gia công nóng biến dạng. Hơn nữa, việc tăng số lượng nguyên tố hợp kim khiến hợp kim gốc niken đông đặc lại, các thành phần bị phân tách nghiêm trọng, dẫn đến tổ chức và tính chất không đồng đều.Việc sử dụng quy trình luyện kim bột để sản xuất hợp kim nhiệt độ cao có thể giải quyết được các vấn đề trên.Do các hạt bột nhỏ, tốc độ làm nguội bột, loại bỏ sự phân tầng, cải thiện khả năng gia công nóng, biến dạng hợp kim đúc ban đầu thành hợp kim nhiệt độ cao có thể gia công nóng, cải thiện độ bền kéo và tính chất mỏi, hợp kim nhiệt độ cao dạng bột để sản xuất hợp kim có độ bền cao hơn đã tạo ra một phương pháp mới.