鈮鉿合金(niobium? hafnium? alloys)

以鈮為基加入一定量的鉿和其他元素形成的鈮合金。在二元相圖上，鈮和β-Hf形成置換固溶體。鉿是一種活性元素，與鈮中的氧和碳化合生成HfO₂和HfC化合物，起彌散強(qiáng)化作用，同時(shí)降低間隙元素的有害影響，改善鈮合金的焊接性和涂層性能。鈮鉿合金是航天工程和技術(shù)中應(yīng)用量最多的一種鈮合金。1965年，美國(guó)研制成功Nb-10Hf-1Ti合金，并于1969年用于阿波羅載人登月艙下降級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管延伸段。1975年，中國(guó)研制成功NbHf10Ti1Zr0．7鈮合金。

鈮鉿合金按強(qiáng)化方式分為兩類：固溶強(qiáng)化合金和固溶強(qiáng)化與彌散強(qiáng)化相結(jié)合的合金。

性質(zhì)?? 鈮鉿合金具有良好的力學(xué)性能、焊接性(表1、表2)。

表1 典型鈮鉿合金的力學(xué)性能

制備方法?? 及加工工藝包括錠坯制備及塑性加工、焊接、熱處理和涂層。

錠坯制備及塑性加工 鈮鉿合金通常采用電子束熔煉和真空白耗電弧熔煉相結(jié)合的亢法制備錠坯，然后在1200℃以上的溫度下進(jìn)行擠壓或鍛造開坯，于500℃以下的溫度下進(jìn)行軋制和拉拔等加工，可制成板、帶、棒、線和鍛件等產(chǎn)品。

焊接?? 鈮鉿合金有良好的焊接性，通常采用鎢極氬氣保護(hù)焊接和電子束熔焊方法實(shí)現(xiàn)母體金屬的連接，也可用這兩種焊接方法完成鈮鉿合金跟鈦和鈦合金的焊接。焊縫的質(zhì)量跟氬氣純度和真空度有關(guān)，通常氬氣的純度愈高，殘余大氣壓力愈低，則焊縫質(zhì)量愈好。

熱處理 一般采用真空或惰性氣體保護(hù)的退火處理和固溶時(shí)效處理。

涂層 通常采用Cr-Ti-Si和Cr-Fe-Si系抗氧化涂層。加涂這兩種涂層的鈮鉿合金在1371℃的空氣中的抗氧化壽命在150h以上。

用途?? 主要用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)輻射冷卻噴管延伸段和推力室身部、空間發(fā)電系統(tǒng)熔融鈉及鈉鉀合金壓力管和渦輪泵、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)部件等。

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