航空发动机行业正面临双重压力：既要降低制造成本，又需在极端环境下保持高性能。为此，日本物质·材料研究机构（NIMS）与AeroEdge公司合作，成功开发出适用于涡轮叶片的低成本量产技术，核心在于一种铸造性能优异的轻量化高強度钛铝（TiAl）合金及其配套工艺。
该项目在科学技術振興機構（JST）的A-STEP企业主体匹配基金支持下推进。团队以NIMS的TiAl合金技术为基础，通过调整金属成分优化铸造性能，最终实现了近净成形（Near-net-shape）铸造。相比传统工艺，新方案大幅减少了机械加工工时，同时降低了材料与加工成本，使以往难以量产的高性能TiAl叶片具备了商业化可行性。
为验证新合金的铸造性能，团队首次尝试了无需大型设备的重力铸造工艺。试验结果显示，所有试制叶片均无充型不良，缺陷率控制在10%以下，显著优于现有TiAl合金。这一突破不仅提升了良品率，更通过简化设备需求直接降低了铸造环节的成本。
针对TiAl合金易与陶瓷坩埚反应导致氧含量升高的行业难题，研发团队开发了新型除氧工艺。实验表明，新合金配合该工艺后，铸件的氧浓度有效降低，解决了长期制约TiAl合金应用的关键瓶颈。此外，团队还探索了切屑回收再利用技术，在添加一定比例再生切屑后，主要元素浓度未发生明显变化，氧含量虽略有上升，但结合除氧工艺可完全满足量产要求。
目前，所有量产目标均已达成。短期计划是将该技术应用于现有材料体系，通过客户合作推进试制与工艺优化；中长期则致力于新合金的认证及在现役发动机上的实装，并探索其在下一代发动机中的应用潜力。日本在航空材料领域的持续创新，正推动着全球航空发动机制造向更高效、更经济的方向发展。
这一技术突破为航空制造提供了新范式：通过材料基因工程与工艺革新协同，可显著降低高端部件成本。中国企业在推进航空发动机自主化进程中，可借鉴其“材料-工艺-设备”一体化研发思路，在钛合金等关键材料领域加强基础研究与产业化衔接，加速实现高性能部件的降本增效。