Spor niob (Nb) og tantal (Ta) er typiskestabiliserende og styrkende elementeri nikkel --baserte legeringer, og deres synergistiske eller individuelle tilsetning kan optimalisere den omfattende ytelsen til legeringene betydelig, med de spesifikke effektene som følger:
Nedbørsforsterkende effekt
Niob og tantal har en sterk affinitet for karbon og nitrogen i nikkel --baserte legeringer, og de kan dannes fine og spredteMC - karbider(som NbC, TaC) og karbonitrider under aldringsvarmebehandlingsprosessen. Disse utfellingene kan feste bevegelsen av dislokasjoner og korngrenser, noe som effektivt forbedrerhøy - temperaturstyrke, krypemotstandogtretthet livav legeringene. Tantal har en mer betydelig styrkende effekt enn niob fordi TaC har høyere hardhet og termisk stabilitet.
Kornforfiningseffekt
Spor niob og tantal kan fungere somheterogene kjernedannelseskjernerunder størkning av nikkel --baserte legeringer, som foredler legeringenes som - støpte kornstørrelse. Fine --kornede strukturer forbedrer ikke bare rom-{4}}-temperaturseigheten og duktiliteten til legeringene, men forbedrer også dereskorrosjonsbestandighetogsveisbarhet, ettersom korngrenser kan hindre inntrengning av korrosive medier og redusere tendensen til varmsveising.
Påvirkning på korrosjonsbestandighet
Når de er oppløst i matrisen, kan niob og tantal forbedre passiveringsevnen til den nikkel --baserte legeringsoverflaten, noe som gjør passiveringsfilmen tettere og mer stabil, og dermed forbedremotstand mot intergranulær korrosjonoggropkorrosjon, spesielt i tøffe miljøer med syre eller klorid -. I tillegg kan karbider av typen MC - dannet av niob og tantal redusere utfellingen av krom --rike karbider ved korngrensene, unngå forekomsten av kromutarmingssoner og ytterligere forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden.
Regulering av fasestabilitet
I nikkel --baserte superlegeringer kan niob og tantal fremme utfellingen av' fase(Ni3(Al, Ti, Nb, Ta)) og juster dens morfologi og distribusjon. '-fasen er kjerneforsterkningsfasen til superlegeringer, og passende tilsetning av niob og tantal kan forbedre den termiske stabiliteten til '-fasen, slik at legeringen opprettholder høy styrke ved forhøyede temperaturer (over 650 grader). Imidlertid kan overdreven tilsetning føre til dannelse av sprø topologisk tette --pakkede (TCP) faser, som vil redusere legeringens seighet.
Påvirkning på prosessytelse
Moderat tilsetning av niob og tantal kan forbedrevarm bearbeidbarhetav nikkel --baserte legeringer, men for høyt innhold vil øke hardheten til legeringen og øke vanskeligheten med kalddeformasjonsbehandling. Derfor må innholdet av niob og tantal i praktiske applikasjoner kontrolleres strengt i henhold til legeringens applikasjonsscenarier og prosesseringskrav.
