6 月 5 日，酒钢宏兴（股票代码：600307.SH）在业绩说明会上正式宣布，酒钢铁镍合金已成功进入航空航天领域。这也标志着我国在高性能合金材料领域的自主突破，未来有望在国产大飞机、卫星、深空探测等领域进一步拓展。

事实上，铁镍合金凭借其低膨胀特性、高强度以及耐高温等显著优势，在航空航天领域的应用已屡见不鲜。今天，让我们一同深入探索这神奇材料的奥秘。

铁镍合金：工业界的"变形金刚"

它既能像瑜伽大师般抵抗热胀冷缩，又能像钢铁侠战士般抵御千度高温；高温下比孙悟空还耐烤，低温下比北极熊还淡定，这就是铁镍合金的魅力所在。

当镍含量达到 79% 时，磁导率是纯铁的 200 倍，能敏锐捕捉到极其微弱的磁场信号，是制造精密变压器铁芯的优选材料；当镍含量达到 67%时，在腐蚀性极强的氢氟酸和海水中，比不锈钢还要防腐，强度保持率超 90%；镍含量 36%的殷钢，在- 200℃到 100℃的巨大温差范围内，膨胀系数几乎趋近于零，被誉为工业界的"变形金刚"。

铁镍合金：航天航空领域的“全能选手”

在航空航天领域，铁镍合金堪称 “全能选手”，从打造飞行器的 “钢筋铁骨”，到赋予其 “敏锐感知” 的能力，它无处不在。

1、航天领域

在浩瀚的宇宙中，温度变化可达数百摄氏度，普通材料早就"热胀冷缩"得不成样子，但铁镍合金却是个例外！

在航天器上，殷钢制造的卫星支架，在-196℃的液氢环境中，尺寸稳定性误差小于0.001mm，确保卫星在太空中精准运行；蒙乃尔合金内衬的火箭燃料贮箱，不仅能抵御液氧 / 煤油推进剂的强氧化腐蚀，还比不锈钢贮箱轻了 40%，让火箭能轻装上阵，携带更多燃料飞向远方。嫦娥五号探测器的月面采样机构密封环，使用蒙乃尔合金，在- 180℃的月球寒夜中依然保持弹性，成功完成我国首次地外天体样品封装。

铁镍合金是哈勃望远镜的“钢铁神经”。1990 年发射的哈勃太空望远镜使用了一种特殊的铁镍合金——因瓦合金(Invar)来制作支架系统。这种合金的热膨胀系数几乎为零，在太空极端温差下(-150℃至+150℃)依然保持稳定。正是这个特性，让哈勃能够持续30多年为我们拍摄清晰的宇宙照片。如果没有它，望远镜可能早就因为热胀冷缩变成"近视眼"了。

不仅如此，铁镍合金更是 SpaceX 火箭的"火焰铠甲"。SpaceX 的猎鹰 9 号火箭发动机喷管采用了 Inconel 718 铁镍合金。这种材料能承受高达 1000℃的燃烧室高温和剧烈振动。2018 年，一枚猎鹰 9 号在完成发射任务后，其发动机喷管依然完好无损，最终成功回收重复使用。马斯克曾开玩笑说："这简直就像是给火箭装了个不死之身。"

2.航空领域

如果说航天领域考验的是铁镍合金的"耐极端"能力，那么在航空领域，它则化身"多面手"。发动机的"高温心脏"：现代喷气发动机的涡轮叶片、燃烧室大量使用镍基高温合金，它们能在 1000°C 以上的地狱环境中持续工作，同时抵抗氧化和蠕变。飞机的"减震大师"，某些铁镍合金具有优异的阻尼性能，被用于飞机起落架和发动机支架，将剧烈的振动转化为温和的波动，让乘客不再感觉"坐拖拉机"。我国的 C919 国产大飞机，其主起落架减震柱采用国产 GH4169 铁镍合金，屈服强度高达 1220MPa，比空客A320 的同类部件还要强。

电磁"隐身衣" 坡莫合金（Permalloy）等高磁导率铁镍材料，为航电系统、雷达设备提供电磁屏蔽，避免飞行中电子设备"抽风"。

空客 A380 的"电磁护盾"，空客 A380 的航电系统周围使用了坡莫合金(Permalloy)作为电磁屏蔽层。在 2014 年的一次极端测试中，即使遭遇强电磁干扰，飞机的导航系统依然正常工作。机长开玩笑说：“这就像给飞机穿了件'防辐射服'。”

3.环保与经济效益

轻量化的"秘密武器"，通过优化合金成分（如加入钛、铝），铁镍合金在保持强度的同时减轻重量，帮助飞机省油、飞得更远。787 梦想客机是轻量化技术的杰出代表。该机型大量采用了先进的复合材料以及经过优化的铁镍合金，使得整体重量大幅减轻，减震的同时还可节油。据波音公司统计，与传统机型相比，787 客机每飞行一英里可以节省约 20%的燃油。网上资料显示，787 梦想客机在2011 年首飞时，工程师们发现这种合金能将着陆冲击力降低 30%。一位试飞员回忆说：“第一次降落时，我还以为忘记放起落架了，因为震动小得不可思议。”

国产铁镍合金站上世界舞台

曾经，高端铁镍合金市场长期被国外垄断，但如今，中国的科研人员和企业正在打破这一局面，走出一条从 “跟跑” 到 “领跑” 的逆袭之路。在技术突破上，宝钢特钢攻克了 Invar 36 真空熔炼技术，将氧含量严格控制在10ppm 以下，生产成本比进口降低 35%，生产的材料已应用于国产大飞机风洞模型制造；中科院金属所研发的Fe73.5Ni3Cu1Nb3Si13.5B9 纳米晶带材，磁导率突破 10^5 量级，成功替代进口产品，用于歼- 20 雷达射频元件，让战机拥有了更 “敏锐的眼睛”。

从产业链角度看，上游的甘肃金川集团建成全球最大镍钴冶炼基地，生产出纯度达99.995% 的电解镍，为铁镍合金生产提供充足的 “粮食”；中游的安泰科技、西部材料等企业形成了完整的生产链条，使国产铁镍合金良品率从 65% 提升至 92%；下游的航天科工、航空工业集团等建立联合实验室，针对新一代载人飞船、高超音速飞行器的需求，积极开发能耐受 1500℃高温的铁镍基复合材料。

未来，铁镍合金在航空航天领域的应用前景更加令人期待。

在近地轨道，它将用于建造可扩展式太空站模块，凭借高焊接性和抗微陨石撞击性能，让太空站服役寿命延长至50 年；在深空探测中，核动力火星车的热电转换元件采用铁镍合金包壳，能在火星极端环境中稳定输出10kW级电力；商业航天领域，低成本铁镍合金3D 打印技术的发展，将使火箭喷嘴制造周期从3个月缩短至72小时，助力“快速航天”模式普及。

信息来源说明：

1、穆然高温合金制造：《1J79精密合金的化学成分综述》

2、搜狐新闻：N06603（一种镍铬铁基高温合金）应用于井下工具与钻杆 

3、公众号化学进展：《高镍三元材料的研究进展》

4、上海穆然实业特种钢材：《FeNi36殷钢的热膨胀系数》

分享

微信分享 复制链接

微信扫一扫分享

收藏