Ниобиевый сплав
— Ниобиевый сплав это сплав, в котором наиболее распространенным элементом является ниобий .
Сплавы, используемые для производства других сплавов
[ редактировать ]Наиболее распространенными коммерческими ниобиевыми сплавами являются феррониобий и никель-ниобий, получаемые термитным восстановлением соответствующих смесей оксидов; их нельзя использовать в качестве конструкционных материалов, но они используются в качестве удобных источников ниобия для специальных сталей и суперсплавов на основе никеля . Использование железо-ниобиевого или никель-ниобиевого сплава позволяет избежать проблем, связанных с высокой температурой плавления ниобия.
Сверхпроводящие сплавы
[ редактировать ]
Ниобий-олово и Ниобий-титан являются незаменимыми сплавами для промышленного использования сверхпроводников , поскольку они сохраняют сверхпроводимость в сильных магнитных полях ( 30 Тл для Nb 3 Sn, 15 Тл для NbTi); В магнитах Большого адронного коллайдера содержится 1200 тонн NbTi , а Nb 3 Sn используется в обмотках почти всех больничных аппаратов МРТ .
Аэрокосмические заклепки
[ редактировать ]Ниобий-титановый сплав того же состава, что и сверхпроводящий, используется для изготовления заклепок в аэрокосмической промышленности; его легче формовать, чем CP-титан, и он прочнее при повышенных (> 300 ° C) температурах.
Тугоплавкие сплавы
[ редактировать ]Ниобий-1% цирконий применяется в ракетной технике и атомной промышленности. Его считают низкопрочным сплавом. [ 1 ] [ 2 ]
C-103, состоящий из 89% Nb, 10% Hf и 1% Ti, используется для сопел ракеты сервисного модуля Apollo и вакуума Merlin. [ 3 ] двигатели; он считается сплавом средней прочности. Обычно его производят с использованием методов газового или плазменного распыления. [ 4 ] Он особенно используется в аддитивном производстве (3D-печать) и процессах порошковой металлургии. [ 5 ] Благодаря своей коррозионной стойкости и высокой термической эффективности C103 помогает сократить отходы материалов и загрязнение окружающей среды. [ 6 ]
К высокопрочным сплавам относятся С-129Y (10 % вольфрама, 10 % гафния, 0,1 % иттрия, остальное ниобий), Cb-752 (10 % вольфрама, 2,5 % циркония) и еще более прочный С-3009 (61 % ниобия). , 30% гафний, 9% вольфрам); их можно использовать при температурах до 1650 ° C с приемлемой прочностью, хотя они дороги и их трудно формовать.
Ниобиевые сплавы вообще неудобно сваривать: обе стороны сварного шва необходимо защищать потоком инертного газа, так как горячий ниобий вступит в реакцию с кислородом и азотом воздуха. Также необходимо принять меры (например, твердое хромирование всех медных инструментов), чтобы избежать загрязнения медью.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Йодер, Г.; Карбахо, Дж.; Мерфи, Р.; Куоллс, А.; Сульфредж, К.; Мориарти, М.; Видман, Ф.; Меткалф, К.; Никиткин, М. (сентябрь 2005 г.). ПРОГРАММА РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ КАЛИЯ РАНКИНА, СОВМЕСТИМОЙ С НЕСКОЛЬКИМИ КОНСТРУКЦИЯМИ КОСМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ (PDF) (Отчет). Министерство энергетики США . Проверено 20 августа 2024 г.
- ^ Рош, Т. (1 октября 1965 г.). Оценка сплавов ниобия и ванадия для применения в высокотемпературных реакторных системах (PDF) (Технический отчет). Окриджская национальная лаборатория. дои : 10.2172/4615900 . ОРНЛ-ТМ-1131. Архивировано из оригинала (PDF) 7 января 2014 года . Проверено 7 января 2014 г.
- ^ Гафний (PDF) . 6-я ежегодная конференция по чистым технологиям и технологиям металлов. Торонто : Alkane Resources Ltd., 15–16 мая 2017 г. Архивировано из оригинала (PDF) 18 сентября 2017 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Филипс, Северная Каролина; Карл, М.; Каннингем, Нью-Джерси (2020). «Новые возможности тугоплавких сплавов». Металлургические и сырьевые операции . 51 : 3299–3310. дои : 10.1007/s11661-020-05803-3 .
- ^ Мирелес, Омар; Гао, Юпин; Филипс, Ной. Аддитивное производство тугоплавкого сплава C103 для силовых установок (PDF) (Отчет). НАСА . Проверено 20 августа 2024 г.
- ^ «Обзор сферического порошка C103: состав, свойства, применение» . Стэнфордские продвинутые материалы . Проверено 20 августа 2024 г.