Parametry procesu i zastosowania drutu Niobium hafnium C103

Charakterystyka syntezy
Kontrola składu stopu
Typowy składC103IS niobium (nb) macierz +10% hafnium (hf) +1% tytanium (ti). Dzięki precyzyjnemu kontroli stosunku dodawania hafnium i tytanu optymalizowane są wytrzymałość i utlenianie w wysokiej temperaturze.
Dodanie Hafnium (HF) znacznie poprawia odporność na utlenianie stopu, podczas gdy tytan (TI) poprawia wydajność przetwarzania.
Proces topnienia
Topienie łuku próżniowego (VAR) lub topienie wiązki elektronów (EBM): Zapewnia wysoką czystość i zmniejsza wpływ zanieczyszczeń (takich jak tlen, azot, węgiel).
W celu poprawy jednolitości kompozycji stosuje się wiele procesów topnienia (takich jak podwójne lub potrójne topnienie).
Przetwarzanie przewodów
Przetwarzanie na gorąco: Przetwarzanie wlewków w pręty lub puste przewagi poprzez takie procesy, jak wytłaczanie na gorąco i wytłaczanie na gorąco.
Rysowanie na zimno: stopniowo wciągając drobny drut w temperaturze pokojowej lub średniej temperaturze, podczas procesu wymagane jest wyżarzanie, aby wyeliminować utwardzanie pracy.
Obróbka powierzchniowa: powierzchnia drutu musi być powlekana warstwą (taką jak powłoka krzemionkowa), aby zwiększyć jego oporność na utlenianie w wysokiej temperaturze.
obróbka cieplna
Temperatura wyżarzania wynosi zwykle 1000-1200 stopień C w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych i stabilizacji mikrostruktury
Parametry procesu
1. Proces wytopu
Metoda: Topienie łuku próżniowego (var) lub topienie wiązki elektronów (EBM)
Temperatura:
Var: Temperatura topnienia elektrody większa lub równa 2000 stopni C (temperatura topnienia Niobium 2468 stopnia C)
EBM: Podgrzewanie wiązki elektronów do 2500-3000 stopnia C w środowisku próżniowym
Stopień próżniowy: mniejszy lub równy 10 ⁻ ⁻ PA (aby uniknąć zanieczyszczenia tlenu i azotu)
Częstotliwość wytopu: zwykle podwójne topnienie, wymagające wysokiego potrójnego topnienia (odchylenie składu<± 0.5 wt%)
2. Przetwarzanie gorącego
Gorąco toczenie\/kucie:
Temperatura: 1200-1400 stopień c (przetwarzanie w regionie fazy)
Kwota deformacji: 20-40% na przepustkę, całkowita ilość deformacji większa lub równa 80%
Gorące wytłaczanie:
Temperatura: 1000-1300 stopień c
Współczynnik ściskania: 10: 1 do 20: 1
3. Rysowanie zimne (przygotowanie drutu)
Temperatura rysowania: temperatura pokojowa (zimna rysunek) lub 300-600 stopień C (ciepły rysunek w celu zmniejszenia pęknięć)
Szybkość redukcji pojedynczej przepustki: 10-15% (do 20% po wyżarzaniu)
Proces wyżarzania:
Temperatura: 1000-1200 stopień c (Recrystalizacja wyżarzania)
Czas: 30-60 minuty (w środowisku wodoru lub próżni)
4. Obróbka powierzchniowa
Powłoka przeciw utlenianiu:
Powłoka z silecydów: leczenie infiltracji krzemowej w 1200-1400 stopnia C w celu utworzenia warstwy ochronnej NBSI ₂.
Powłoka tlenku glinu: warstwa Al ₂ O3 jest generowana przez chemiczne osadzanie pary (CVD).
5. Parametry spawania
Spawanie wiązki elektronów:
Napięcie przyspieszenia: 60-150 kv
BEZPIECZEŃSTWA: 20-100 ma
Stopień próżniowy: mniejszy lub równy 10 ⁻ ² PA
Laser Welding: Power {{0}} kw, prędkość 0. 5-2 m\/min
Obszar aplikacji
W polu lotniczym stop C103 jest bardzo odpowiedni dla kluczowych komponentów, takich jak rakiety, samoloty odrzutowe i układy napędowe satelitarne ze względu na wysoką temperaturę topnienia, wysoką gęstość i doskonałe właściwości mechaniczne. Komponenty te muszą działać w ekstremalnych temperaturach i ciśnieniach, a stop C103 może spełniać te surowe wymagania.
Typowe przypadki aplikacji
1. Dysza silnika kosmicznego (obudowa NASA)
Materiał: Drut ze stopu C103 przyspawany do kształtu
Warunki pracy:
Temperatura: 1200-1500 stopień C (środowisko gazowe)
Ciśnienie: 5-10 MPA
Zalety: W porównaniu z tradycyjnymi stopami na bazie niklu zmniejsza wagę o 30% i poprawia odporność na ciepło.
2. System napędu satelitarnego (silnik SpaceX Draco)
Komponent: kanał chłodzenia komory ciągu
Proces: Drut C103 jest wykonany w strukturze plastra miodu poprzez spawanie wiązki elektronów w celu zwiększenia wydajności rozpraszania ciepła.