Niobiumaseosten vahvistusreitit

Pääasialliset niobin vahvistusreitit ovat kiinteä liuos, saostus ja deformaatiolämpökäsittely. Niobiumseoksissa seostuselementtien, volframin ja molybdeenin, sisällyttäminen voi lisätä merkittävästi lujuutta korkeassa ja matalassa lämpötilassa, mutta liian paljon heikentää seosprosessin suorituskykyä. Tantaali on kohtalaisen lujittava alkuaine ja alentaa lejeeringin muovi-haurautta siirtymälämpötilaa. Toinen tapa vahvistaa niobiumseoksia on lisätä titaania, zirkoniumia ja hafniumia sekä tietty prosenttiosuus hiiltä muodostamaan diffuusi karbidifaasi saostumisen vahvistamista varten. Lisäksi nämä aktiiviset elementit voivat parantaa muita ominaisuuksia, kuten titaani voi merkittävästi parantaa lejeeringin hapettumiskestävyyttä ja prosessin suorituskykyä; hafnium ja zirkonium voivat parantaa lejeeringin kestävyyttä sulan alkalimetallien korroosiota vastaan; hafnium voi parantaa merkittävästi lejeeringin hapettumisenkestävyyttä ja hitsauskykyä. Lujat niobiumseokset sisältävät yleensä suuren määrän kiinteitä liuosalkuaineita (volframi, molybdeeni, tantaali jne.) kiinteän liuosvahvistukseen, ja myös saostuslujitusta käytetään lejeeringeille korkean lujuuden saamiseksi (katso Metallien lujittaminen). Näitä seoksia on vaikeampi käsitellä plastisesti ja ne vaativat muodonmuutosprosessin parametrien tiukkaa valvontaa. Keskivahvaisia ​​seoksia Nb-10W-1Zr-0.1C-seosten lisäksi, jotka sisältävät kovametallisaostusvahvistusfaasia, muita lajikkeita lisätään kiinteän liuoksen vahvistuselementtien keskimääräiseen pitoisuuteen varmistaakseen jolla on erinomainen kokonaissuorituskyky. Matalalujilla metalliseoksilla voidaan taata erinomainen työstettävyys, kunhan lisätään sopivat määrät titaania, zirkoniumia ja hafniumia.

Niobiumilla on huono hapettumisenkestävyys korkeissa lämpötiloissa ja se alkaa hapettua nopeasti noin 600 asteessa. Niobiumin hapettumiskestävyys on erittäin alhainen ja niobin hapettumiskestävyys on erittäin alhainen. Vaikka WC-3015 (Nb-15W-4Ta-28Hf-2Zr-0.1C), kuten korkean lujan niobiumin kehitys seokset, joilla on tietty hapettumiskestävyys, mutta eivät kaukana todellisista vaatimuksista, on silti turvauduttava korkean lämpötilan hapettumista kestäviin pinnoitteisiin suojatakseen. Niobiumisseosvaikutuksen suojaus on parempi Si-Cr-Fe-järjestelmä, Cr-Ti-Si-järjestelmä ja Al-Cr-Si-järjestelmän pinnoite.