Niobium Hafnium 합금 C103 와이드의 프로세스 매개 변수 및 응용

합성 특성
합금 조성 제어
전형적인 구성C103IS niobium (nb) 매트릭스 +10% hafnium (hf) +1% 티타늄 (Ti). 하프 늄과 티타늄의 첨가 비를 정확하게 제어함으로써, 고온 강도 및 산화 저항이 최적화된다.
Hafnium (HF)의 첨가는 합금의 산화 저항을 크게 향상시키는 반면, 티타늄 (TI)은 가공 성능을 향상시킵니다.
녹는 과정
진공 아크 용융 (VAR) 또는 전자 빔 용융 (EBM) : 순도가 높고 불순물 (예 : 산소, 질소, 탄소)이 성능에 미치는 영향을 줄입니다.
다중 용융 공정 (예 : 이중 또는 삼중 용융)을 사용하여 조성물의 균일 성을 향상시킵니다.
와이어 처리
뜨거운 처리 : 핫 롤링 및 뜨거운 압출과 같은 프로세스를 통해 잉곳을 막대 또는 와이어 블랭크로 처리합니다.
콜드 드로잉 : 실온 또는 중간 온도에서 점차 미세한 와이어로 끌어 당기려면 작업 경화를 제거하기 위해 공정 중에 어닐링이 필요합니다.
표면 처리 : 와이어 표면은 고온 산화 저항성을 향상시키기 위해 층 (예 : 실재 코팅)으로 코팅되어야합니다.
열처리
어닐링 온도는 일반적으로 내부 응력을 제거하고 미세 구조를 안정화시키기 위해 1000-1200 정도 C입니다.
프로세스 매개 변수
1. 제련 과정
방법 : 진공 아크 용융 (VAR) 또는 전자 빔 용융 (EBM)
온도:
VAR : 2000도 C보다 큰 전극 용융 온도 (Niobium 융점 2468도 C)
EBM : 진공 환경에서 2500-3000 정도 C로 전자 빔 가열
진공 학위 : 10 ⁻ ³ pa 이상 (산소 및 질소 오염을 피하기 위해)
제련 주파수 : 보통 이중 용융, 높은 트리플 용융이 필요합니다 (조성 편차<± 0.5 wt%)
2. 핫 프로세싱
핫 롤링\/단조 :
온도 : 1200-1400 학위 C (위상 영역에서의 처리)
변형량 : 패스 당 20-40%, 총 변형량은 80% 이상입니다.
뜨거운 압출 :
온도 : 1000-1300 학위 c
압박 비율 : 10 : 1 ~ 20 : 1
3. 콜드 드로잉 (와이어 준비)
그리기 온도 : 실내 온도 (차가운 도면) 또는 300-600 정도 C (균열을 줄이기위한 따뜻한 그림)
단일 패스 감소율 : 10-15% (어닐링 후 최대 20%)
어닐링 과정 :
온도 : 1000-1200 Dector C (재결합 어닐링)
시간 : 30-60 분 (수소 또는 진공 환경에서)
4. 표면 처리
항 산화 코팅 :
침묵 코팅 : 1200-1400 정도 C에서의 실리콘 침윤 처리는 NBSI ₂ 보호 층을 형성합니다.
알루미늄 산화물 코팅 : Al ₂ O3 층은 화학 증기 증착 (CVD)에 의해 생성된다.
5. 용접 매개 변수
전자 빔 용접 :
가속 전압 : 60-150 kv
빔 전류 : 20-100 ma
진공 학위 : 10 ° ² PA보다 작거나 동일합니다.
레이저 용접 : 파워 {{0}} kw, 속도 0. 5-2 m\/min
응용 프로그램 영역
항공 우주 분야에서 C103 합금은 높은 용융점, 고밀도 및 우수한 기계적 특성으로 인해 로켓, 제트 항공기 및 위성 추진 시스템과 같은 주요 구성 요소에 매우 적합합니다. 이러한 구성 요소는 극한 온도와 압력에서 작동해야하며 C103 합금은 이러한 엄격한 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
일반적인 신청 사례
1. 우주 엔진 노즐 (NASA 케이스)
재료 : C103 합금 와이어가 모양으로 용접
운영 조건 :
온도 : 1200-1500 학위 C (가스 환경)
압력 : 5-10 MPA
장점 : 전통적인 니켈 기반 합금과 비교하여 무게를 30% 감소시키고 내열성을 향상시킵니다.
2. 위성 추진 시스템 (SpaceX Draco 엔진)
구성 요소 : 스러스트 챔버 냉각 채널
공정 : C103 와이어는 전자 빔 용접을 통해 벌집 구조로 만들어져 열 소산 효율을 향상시킵니다.