铌在高温合金中的作用
铌在高温合金中的作用
耐火元素是镍基和铁镍基高温合金中重要的合金添加剂。它们是导致当前高温合金系统中存在的高温机械性能增加的原因。在本文中,我们将了解铌的作用 在高温合金中。
人们早已确定镍基和铁镍基高温合金是“超级”的,因为它们通过分散的精细和连贯的伽马素 (y) 得到强化有时会在 gamma (r) 相中通过 gamma 双主 (y") 沉淀。这些相在高温下具有相当高的拉伸和蠕变强度,同时保持足够的延展性、断裂韧性和疲劳性能。
这些沉淀物是由 Ni 与 Al 和 Ti 或在铁镍基高温合金中,Nb 和 Ti 发生沉淀反应形成的。难熔元素 Nb 和 Ta 在 y 和沉淀 y' 和 y” 相中均具有强化作用。
这些元素的行为可能与碳化物形成剂有所不同。众所周知,它们会影响耐腐蚀性和合金稳定性。两种元素都是蜜蜂金属,在费镍晶格中高度不匹配;因此,它们作为 y 阶段和沉淀阶段的强固溶体强化元素赢得了当之无愧的声誉。已知钽和铌会分配成强化 y 和 7" 相,并且也是 MC 型碳化物形成物。
此外,这些元素在不同程度上提高了初熔温度和固相线温度。这不仅会导致固溶和均质化的温度范围更高和更宽,而且还会在初级真空精炼和熔化过程中以及在诸如 VAR 和 ESR 等二级结构精炼熔体过程中出现偏析问题。然而,已知Ta可以降低涡轮叶片定向凝固过程中产生雀斑的趋势。
耐火元素在高温合金中的详细作用还不是很清楚。尤其是不存在用一种耐火材料代替另一种耐火材料的科学技术。例如,Ta和Nb是否比W和MO等其他难熔元素更好的强化剂尚不清楚。
此外,不知道y相和析出相之间的严重错配是否由于难熔元素的添加而影响应变强化和y和r等性能”粗化动力学,这是一个长期应用的问题。
为了设计和开发更多增强的高温合金,以及保存更昂贵和含量较少的合金元素,更好地了解这些耐火元素对高温合金的力学和显微组织性能是必要的。
结论
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