Erősítő útvonalak nióbiumötvözetek számára

A nióbium fő erősítése a szilárd oldat, a kicsapás és a deformációs hőkezelés. A nióbiumötvözetekben a volfrám és a molibdén ötvözőelemek bevonása jelentősen növelheti a magas és alacsony hőmérsékleti szilárdságot, de a túl sok csökkenti az ötvözet folyamatának teljesítményét. A tantál mérsékelten erősítő elem, és csökkenti az ötvözet képlékeny-rideg átmeneti hőmérsékletét. A nióbiumötvözetek megerősítésének másik módja az, hogy titánt, cirkóniumot és hafniumot, valamint bizonyos százalékos szenet adnak hozzá, hogy diffúz karbid fázist képezzenek a csapadék megerősítésére. Ezen túlmenően ezek az aktív elemek más tulajdonságokat is javíthatnak, például a titán jelentősen javíthatja az ötvözet oxidációval szembeni ellenállását és folyamatteljesítményét; a hafnium és a cirkónium javíthatja az ötvözet ellenállását az olvadt alkálifémek korróziójával szemben; A hafnium jelentősen javíthatja az ötvözet oxidációval szembeni ellenállását és hegesztési teljesítményét. A nagy szilárdságú nióbiumötvözetek általában nagyszámú szilárd oldatos elemet (volfrám, molibdén, tantál stb.) tartalmaznak szilárd oldatos szilárdítás céljából, illetve az ötvözetek nagy szilárdságát biztosító csapadékerősítést is alkalmazzák (lásd Fémek erősítése). Ezeket az ötvözeteket nehezebb plasztikusan feldolgozni, és szigorúan ellenőrizni kell a deformációs folyamat paramétereit. Közepes szilárdságú ötvözetek az Nb-10W-1Zr-0.1C keményfém kicsapásos erősítő fázist tartalmazó ötvözetek mellett, más fajtákat is hozzáadnak a szilárd oldatos erősítő elemek közepes tartalmához, hogy biztosítsák amely kiváló általános teljesítményt nyújt. A kis szilárdságú ötvözetek kiváló megmunkálhatósága garantált mindaddig, amíg megfelelő mennyiségű titánt, cirkóniumot és hafniumot adnak hozzá.

A nióbiumnak gyenge a magas hőmérsékletű oxidációval szembeni ellenállása, és körülbelül 600 fokon gyorsan oxidálódni kezd. A nióbium oxidációs ellenállása nagyon alacsony, és a nióbium oxidációs ellenállása nagyon alacsony. Bár a WC-3015 (Nb-15W-4Ta-28Hf-2Zr-0.1C) fejlesztése, mint például a nagy szilárdságú nióbium bizonyos fokú oxidációállóságú ötvözetek esetében, amelyek messze nem felelnek meg a tényleges követelményeknek, továbbra is magas hőmérsékletű oxidációnak ellenálló bevonatokra kell támaszkodniuk. A nióbiumötvözet hatásának védelme jobb Si-Cr-Fe rendszer, Cr-Ti-Si rendszer és Al-Cr-Si rendszer bevonat.