Роль ниобия в суперсплавах

Роль ниобия в суперсплавах

Огнеупорные элементы являются важными легирующими добавками как в суперсплавах на основе никеля, так и в жаропрочных сплавах на основе никеля. Они ответственны за повышенные высокотемпературные механические свойства существующих систем суперсплавов. В этой статье мы рассмотрим роль ниобия в суперсплавах.

Роль ниобия в суперсплавах

Давно установлено, что суперсплавы на основе никеля и железа-никеля являются «суперсплавами», потому что они усилены дисперсией тонкой и когерентной гамма-первичной (y) и временами из-за гамма-фазы происходит выделение двойного простого числа (y ”) в гамма-фазе (r). Эти фазы придают достаточно высокий предел прочности на растяжение и ползучесть при повышенных температурах, сохраняя при этом достаточную пластичность, вязкость разрушения и усталостные свойства.

Эти выделения образуются в результате реакции осаждения Ni с помощью Al и Ti или, в случае суперсплава на основе железо-никель, Nb и Ti. Огнеупорные элементы, Nb и Ta, выполняют упрочняющие функции как в y, так и в выделяющейся y ’и y” фазе.

Эти элементы могут вести себя несколько иначе, чем карбидоформовщики. Также известно, что они влияют на коррозионную стойкость и стабильность сплава. Оба элемента являются пчелиными металлами и сильно не соответствуют решетке никелевого сплава; следовательно, благодаря чему они приобрели заслуженную репутацию сильнодействующих упрочняющих элементов твердого раствора как в фазах y, так и в фазах осаждения. Известно, что тантал и ниобий разделяются на упрочняющую y- и 7-дюймовую фазы, а также являются карбидообразователями MC-типа.

Кроме того, в разной степени эти элементы повышают температуру начального плавления и солидуса. Это приводит не только к более высокому и широкому диапазону температур для растворения и гомогенизации, но также к проблемам сегрегации во время первичного вакуумного рафинирования и процесса плавления и во время таких вторичных структур, рафинирующих процессы плавления, как VAR и ESR. Однако известно, что Ta снижает склонность к образованию веснушек во время направленного затвердевания лопаток турбины.

Роль ниобия в суперсплавах

Подробная роль тугоплавких элементов в суперсплавах не совсем понятна. В частности, не существует научно обоснованной технологии замены одного огнеупорного элемента на другой. Например, неизвестно, являются ли Ta ​​и Nb более сильными упрочняющими элементами, чем другие огнеупорные элементы, например W и MO.

Кроме того, неизвестно, влияет ли большая степень несоответствия между фазами y и осаждения из-за добавок тугоплавких элементов на такие свойства, как упрочнение при деформации и y и r » кинетика огрубления, что является проблемой при длительном применении.

Чтобы спроектировать и разработать более усовершенствованные суперсплавы, а также сэкономить на более дорогих и менее распространенных легирующих элементах, лучше понять роль этих тугоплавких элементов в механические и микроструктурные свойства суперсплавов необходимы.

Заключение

Спасибо, что прочитали нашу статью, и надеемся, что она вам понравилась. Если вы хотите узнать больше о роли ниобия в суперсплавах посетите страницу Advanced Refractory Metals Чтобы получить больше информации. Мы обеспечиваем наших клиентов тугоплавкими металлами высочайшего качества . по очень конкурентоспособной цене.