Tăng cường các lộ trình cho hợp kim Niobi

Các con đường tăng cường chính cho niobi là dung dịch rắn, kết tủa và xử lý nhiệt biến dạng. Trong hợp kim niobi, việc bao gồm các nguyên tố hợp kim vonfram và molypden có thể làm tăng đáng kể độ bền nhiệt độ cao và thấp, nhưng quá nhiều sẽ làm giảm hiệu suất của quá trình hợp kim. Tantalum là nguyên tố có độ bền vừa phải và làm giảm nhiệt độ chuyển tiếp giòn dẻo của hợp kim. Một cách khác để tăng cường hợp kim niobi là thêm titan, zirconium và hafnium, cũng như một tỷ lệ phần trăm carbon nhất định để tạo thành pha cacbua khuếch tán để tăng cường kết tủa. Ngoài ra, các nguyên tố hoạt động này có thể cải thiện các tính chất khác, chẳng hạn như titan có thể cải thiện đáng kể khả năng chống oxy hóa và hiệu suất xử lý của hợp kim; hafnium và zirconium có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của hợp kim đối với kim loại kiềm nóng chảy; hafnium có thể cải thiện đáng kể khả năng chống oxy hóa và hiệu suất hàn của hợp kim. Hợp kim niobi cường độ cao thường chứa một số lượng lớn các nguyên tố dung dịch rắn (vonfram, molypden, tantalum, v.v.) để tăng cường dung dịch rắn và tăng cường kết tủa cũng được sử dụng để mang lại cho hợp kim độ bền cao (xem Tăng cường kim loại). Các hợp kim này khó xử lý dẻo hơn và yêu cầu kiểm soát chặt chẽ các thông số quá trình biến dạng. Hợp kim có độ bền trung bình ngoài hợp kim Nb-10W-1Zr-0.1C chứa pha tăng cường kết tủa cacbua, các loại khác được thêm vào hàm lượng trung bình của các nguyên tố tăng cường dung dịch rắn để đảm bảo có hiệu suất tổng thể tuyệt vời. Hợp kim có độ bền thấp có thể được đảm bảo có khả năng gia công tuyệt vời miễn là thêm lượng titan, zirconium và hafnium thích hợp.

Niobi có khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao kém và bắt đầu oxy hóa nhanh ở khoảng 600 độ. Khả năng chống oxy hóa của niobi rất thấp và khả năng chống oxy hóa của niobi rất thấp. Mặc dù sự phát triển của WC-3015 (Nb-15W-4Ta-28Hf-2Zr-0.1C) như niobi cường độ cao hợp kim có khả năng chống oxy hóa ở mức độ nhất định, nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu thực tế, vẫn cần phải dựa vào lớp phủ chống oxy hóa ở nhiệt độ cao để bảo vệ. Hiệu quả bảo vệ hợp kim niobi tốt hơn là hệ thống Si-Cr-Fe, hệ thống Cr-Ti-Si và hệ thống phủ Al-Cr-Si.