Typické jsou stopové množství niobu (Nb) a tantalu (Ta).stabilizační a posilovací prvkyve slitinách na bázi niklu - a jejich synergické nebo individuální přidání může významně optimalizovat komplexní výkon slitin s následujícími specifickými účinky:
Účinek zpevňující srážky
Niob a tantal mají ve slitinách na bázi niklu - silnou afinitu k uhlíku a dusíku a mohou tvořit jemné a rozptýlenéKarbidy typu MC -(jako je NbC, TaC) a karbonitridy během procesu tepelného zpracování stárnutí. Tyto precipitáty mohou způsobit pohyb dislokací a hranic zrn, což efektivně zlepšujevysoká - teplotní pevnost, odolnost proti tečeníaúnavový životslitin. Tantal má výraznější zpevňující účinek než niob, protože TaC má vyšší tvrdost a tepelnou stabilitu.
Efekt zjemnění zrna
Stopový niob a tantal mohou působit jakoheterogenní nukleační jádraběhem tuhnutí slitin na bázi niklu -, čímž se zjemňuje jako - velikost litého zrna slitin. Jemné - zrnité struktury nejen zvyšují houževnatost slitin při pokojové teplotě a tažnost, ale také zlepšují jejichodolnost proti koroziasvařitelnost, protože hranice zrn mohou bránit pronikání korozivních médií a snižovat tendenci k praskání za horka při svařování.
Vliv na odolnost proti korozi
Když se niob a tantal rozpustí v matrici, mohou zlepšit pasivační schopnost povrchu slitiny na bázi niklu -, čímž se pasivační film stane hustším a stabilnějším, čímž se zlepšíodolnost proti mezikrystalové koroziadůlková koroze, zejména v kyselém prostředí nebo prostředí obsahujícím chlorid -. Kromě toho karbidy typu MC - tvořené niobem a tantalem mohou snížit precipitaci karbidů bohatých na chrom - na hranicích zrn, čímž se zabrání výskytu zón ochuzení a dále zlepší odolnost proti mezikrystalové korozi.
Regulace stability fáze
V superslitinu na bázi niklu - mohou niob a tantal podporovat sráženífáze(Ni3(Al, Ti, Nb, Ta)) a upravte jeho morfologii a distribuci. Fáze ' je fází zesílení jádra superslitin a vhodné přidání niobu a tantalu může zlepšit tepelnou stabilitu fáze ', což umožňuje slitině udržet si vysokou pevnost při zvýšených teplotách (nad 650 stupňů). Nadměrné přidávání však může vést k tvorbě křehkých topologicky blízkých - sbalených (TCP) fází, které sníží houževnatost slitiny.
Vliv na výkon zpracování
Mírné přidání niobu a tantalu může zlepšitzpracovatelnost za teplaslitin na bázi niklu -, ale nadměrný obsah zvýší tvrdost slitiny a zvýší obtížnost zpracování za studena. Proto obsah niobu a tantalu v praktických aplikacích musí být přísně kontrolován podle aplikačních scénářů slitiny a požadavků na zpracování.
