Ниобиевый сплав Cb752
Cb752 — это жаропрочный сплав на основе ниобия, обладающий превосходной жаропрочностью благодаря механизму упрочнения твердого раствора. Он обладает исключительной прочностью, хорошей формуемостью и свариваемостью в диапазоне средних и высоких температур, что делает его еще одним важным ниобиевым сплавом, успешно применяемым в аэрокосмической отрасли после сплава C-103. Вольфрам и молибден являются основными упрочняющими элементами твердого раствора. Они растворяются в решетке ниобия, создавая сильные искажения решетки, значительно повышая прочность, жесткость и температуру рекристаллизации сплава. Это основной источник высокой прочности сплава Cb752.
Отличная жаропрочность и сопротивление ползучести — основные преимущества сплава Cb752. Его жаропрочность значительно превосходит прочность сплава C-103, особенно по сопротивлению ползучести, что делает его пригодным для изготовления высокотемпературных компонентов, которые должны выдерживать высокие нагрузки в течение длительного времени. Его микроструктура и механические свойства остаются стабильными даже после длительного воздействия высоких температур. Он обладает хорошей свариваемостью и может быть надёжно соединен такими методами, как электронно-лучевая и аргонодуговая сварка. Его можно подвергать горячей и тёплой обработке такими методами, как ковка, прокатка и ротационная вытяжка. Однако его пластичность при комнатной температуре уступает C-103. Участок сопла жидкостного ракетного двигателя – классическое применение. Подвергаясь воздействию высокотемпературных выхлопных газов при относительно низком давлении, этот участок требует материалов с высокой стойкостью к ползучести при высоких температурах для сохранения своей формы. CB752 – один из идеальных вариантов для этой цели. Он используется в передних кромках, панелях фюзеляжа и других компонентах систем тепловой защиты гиперзвуковых летательных аппаратов, которые подвергаются постоянному аэродинамическому нагреву во время полёта. Его также можно использовать для изготовления современных лопаток газовых турбин и высокотемпературных трубопроводов, повышая эффективность и срок службы газовых турбин.
Сплав Cb752 обладает хорошей пластичностью при комнатной температуре и может быть обработан в различные формы и детали, такие как пластины, прутки, трубы и проволоку, используя традиционные методы обработки, такие как ковка, прокатка и волочение, для удовлетворения потребностей различных применений. Его можно гнуть и штамповать при комнатной температуре, а его обрабатываемость еще лучше при высоких температурах, с низким и равномерным сопротивлением деформации. Его можно сваривать такими методами, как аргонодуговая сварка и электронно-лучевая сварка, при этом прочность сварного соединения приближается к прочности основного металла, но это необходимо делать в среде инертного газа, чтобы избежать высокотемпературного окисления. Из-за своей высокой твердости и прочности, ниобиевые сплавы требуют использования твердосплавного режущего инструмента, соответствующих скоростей резки и методов охлаждения, чтобы избежать чрезмерно высоких температур во время обработки. Ниобиевые сплавы склонны к окислению при температуре выше 600 ℃; поэтому горячая обработка, сварка и термическая обработка должны проводиться в вакууме или среде инертного газа (например, аргона). Во время механической обработки необходимо исключить контакт с водородом, а адсорбированный водород удалить вакуумным отжигом для предотвращения охрупчивания. Чрезмерно высокие температуры могут привести к образованию крупного зерна, в то время как чрезмерно низкие температуры увеличивают сопротивление деформации, что влияет на эффективность формовки.
Ниобиевый сплав Cb752 — это высокоэффективный жаропрочный сплав, обладающий превосходным балансом прочности, сопротивления ползучести и обрабатываемости. Он занимает промежуточное положение между сплавом C-103 и более дорогими, труднообрабатываемыми, но более прочными сплавами (такими как Nb-1Zr и PWC-11). Несмотря на то, что для защиты от окисления ему необходимы защитные покрытия, его превосходные высокотемпературные механические свойства делают его очень важным и надежным материалом в таких передовых областях, как ракетные двигатели и гиперзвуковые технологии.