مسیرهای تقویتی برای آلیاژهای نیوبیم

مسیرهای اصلی تقویت نیوبیوم عبارتند از: محلول جامد، بارش و عملیات حرارتی تغییر شکل. در آلیاژهای نیوبیم، گنجاندن عناصر آلیاژی تنگستن و مولیبدن می تواند به طور قابل توجهی استحکام دمای بالا و پایین را افزایش دهد، اما بیش از حد باعث کاهش عملکرد فرآیند آلیاژ می شود. تانتالم یک عنصر تقویت کننده متوسط ​​است و دمای انتقال آلیاژ به پلاستیک را کاهش می دهد. روش دیگر برای تقویت آلیاژهای نیوبیوم افزودن تیتانیوم، زیرکونیوم و هافنیوم و همچنین درصد معینی کربن برای تشکیل فاز کاربید منتشر برای تقویت بارش است. علاوه بر این، این عناصر فعال می توانند خواص دیگر را بهبود بخشند، مانند تیتانیوم می تواند به طور قابل توجهی مقاومت اکسیداسیون و عملکرد فرآیند آلیاژ را بهبود بخشد. هافنیوم و زیرکونیوم می توانند مقاومت آلیاژ را در برابر خوردگی فلزات قلیایی مذاب بهبود بخشند. هافنیوم می تواند به طور قابل توجهی مقاومت اکسیداسیون و عملکرد جوشکاری آلیاژ را بهبود بخشد. آلیاژهای نیوبیوم با استحکام بالا عموماً حاوی تعداد زیادی عناصر محلول جامد (تنگستن، مولیبدن، تانتالم و غیره) برای تقویت محلول جامد هستند و همچنین از تقویت رسوبی برای دادن استحکام بالا به آلیاژها استفاده می شود (به تقویت فلزات مراجعه کنید). پردازش پلاستیکی این آلیاژها دشوارتر است و نیاز به کنترل دقیق پارامترهای فرآیند تغییر شکل دارد. آلیاژهای با استحکام متوسط ​​علاوه بر آلیاژهای Nb-10W-1Zr-0.1C حاوی فاز تقویتی رسوب کاربید، انواع دیگری به محتوای متوسط ​​عناصر تقویت کننده محلول جامد اضافه می‌شوند تا اطمینان حاصل شود. که عملکرد کلی عالی دارد. تا زمانی که مقادیر مناسبی از تیتانیوم، زیرکونیوم و هافنیوم به آلیاژهای کم استحکام اضافه شود، قابلیت ماشینکاری عالی را می توان تضمین کرد.

نیوبیم در برابر اکسیداسیون در دمای بالا مقاومت ضعیفی دارد و در حدود 600 درجه به سرعت شروع به اکسید شدن می کند. مقاومت اکسیداسیون نیوبیم بسیار کم است و مقاومت اکسیداسیون نیوبیم بسیار کم است. اگرچه توسعه WC-3015 (Nb-15W-4Ta-28Hf-2Zr-0.1C) مانند نیوبیوم با استحکام بالا آلیاژهایی با درجه خاصی از مقاومت در برابر اکسیداسیون، اما به دور از برآورده کردن الزامات واقعی، هنوز باید برای محافظت به پوشش‌های مقاوم در برابر اکسیداسیون در دمای بالا تکیه کنند. حفاظت از اثر آلیاژ نیوبیم سیستم Si-Cr-Fe، سیستم Cr-Ti-Si و پوشش سیستم Al-Cr-Si بهتر است.