Descrição da liga principal de níquel e nióbio
A liga principal de níquel-nióbio (NiNb), composta por 60-65% de nióbio e 35-40% de níquel com impurezas rigorosamente controladas (Fe ≤0,5%, Al/Si ≤0,1%, C ≤0,05%, O ≤0,15%), serve como aditivo transformador em superligas à base de níquel, permitindo a formação de precipitados gama-duplo primário (γ'') (Ni₃Nb) durante tratamentos térmicos de envelhecimento.
Esses precipitados em nanoescala, coerentes e em forma de disco (10 a 50 nm de diâmetro), obstruem o movimento de deslocamento, conferindo resistência a temperaturas excepcionalmente altas (>1.000 MPa a 700°C) e resistência à fluência (vida útil de ruptura >500 horas a 750°C/300 MPa). O baixo teor de oxigênio da liga evita a formação de inclusões de óxido, garantindo a homogeneidade microestrutural essencial para a resistência à fadiga em ciclos térmicos (por exemplo, 10⁴ ciclos a 800°C). As superligas modificadas com NiNb apresentam estabilidade superior à oxidação por meio de escamas protetoras de cromia-alumina que resistem à sulfetação e à corrosão a quente em ambientes agressivos, como escapamentos de jatos. Eletricamente, o nióbio aumenta a condutividade térmica (12 W/m-K a 800°C) para uma dissipação eficiente do calor nas pás das turbinas e, ao mesmo tempo, mantém a ductilidade (15-20% de alongamento) por meio de limites de grãos refinados. A liga se funde a 1.350-1.450°C, dissolvendo-se uniformemente em fundidos de superligas sem segregação, e sua relação Nb/Ni otimizada garante a precipitação completa de γ'' sem a formação da fase frágil Laves. As aplicações incluem discos de turbina Inconel 718, revestimento de combustível de reatores nucleares e câmaras de propulsão de foguetes, onde o NiNb aumenta a vida útil de 3 a 5 vezes mais do que as ligas convencionais, estabilizando as microestruturas contra o engrossamento até 850°C.
Aplicações da liga principal de níquel-nióbio
O NiNb (60-65% Nb, 35-40% Ni) é fundamental em superligas aeroespaciais como o Inconel 718, onde forma precipitados gama-duplo-prime (γ'') (Ni₃Nb) durante o envelhecimento. Esses intermetálicos em nanoescala proporcionam excepcional resistência a altas temperaturas (>1.000 MPa a 700°C), resistência à fluência (vida útil de ruptura >500 horas a 750°C) e estabilidade à oxidação para discos de turbina de motores a jato, revestimentos de combustores e bocais de foguetes. Na infraestrutura de energia, o NiNb aprimora o revestimento de combustível de reatores nucleares e as lâminas de turbinas a gás, resistindo a danos por radiação e fadiga térmica. A manufatura aditiva utiliza pós modificados com NiNb para componentes impressos em 3D que exigem estabilidade microestrutural acima de 800°C.
Embalagem da liga principal de níquel-nióbio
Nossos produtos são embalados em caixas de papelão personalizadas de vários tamanhos com base nas dimensões do material. Os itens pequenos são embalados com segurança em caixas de PP, enquanto os itens maiores são colocados em caixas de madeira personalizadas. Asseguramos o cumprimento rigoroso da personalização da embalagem e o uso de materiais de amortecimento adequados para oferecer a melhor proteção durante o transporte.
Embalagem: Caixa de papelão, caixa de madeira ou personalizada.
Por favor, leia os detalhes da embalagem fornecidos para sua referência.
Processo de fabricação
1)Método de teste
(1)Análise da composição química - Verificada por meio de técnicas como GDMS ou XRF para garantir a conformidade com os requisitos de pureza.
(2)Teste de propriedades mecânicas - Inclui testes de resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento para avaliar o desempenho do material.
(3)Inspeção dimensional - Mede a espessura, a largura e o comprimento para garantir a aderência às tolerâncias especificadas.
(4)Inspeção da qualidade da superfície - Verifica se há defeitos como arranhões, rachaduras ou inclusões por meio de exame visual e ultrassônico.
(5)Teste de dureza - Determina a dureza do material para confirmar a uniformidade e a confiabilidade mecânica.
Consulte os procedimentos de testedo SAM para obter informações detalhadas.
Perguntas frequentes sobre a liga principal de níquel e nióbio
Q1. Por que usar NiNb em vez de nióbio puro?
A matriz de níquel do NiNb garante uma dissolução mais lenta e controlada na fusão da superliga, evitando a vaporização do Nb e permitindo a precipitação homogênea de γ''. O Nb puro pode causar segregação e reação incompleta.
Q2. Taxa de adição ideal?
Normalmente, de 2 a 5% em peso em superligas de níquel. O excesso de Nb (>5%) pode formar fases Laves frágeis (por exemplo, NbNi₃), reduzindo a resistência.
Q3. Limites de impurezas?
Limites críticos: O ≤0,15% (evita inclusões de óxido), C ≤0,05% (evita a fragilidade do carboneto), S/P ≤0,02% (minimiza rachaduras a quente).
Informações relacionadas
1.métodos comuns de preparação
O NiNb é produzido por fusão por indução a vácuo (VIM) ou redução aluminotérmica:
Processo VIM: O nióbio de alta pureza (99,95%) e o níquel eletrolítico são carregados em um cadinho de MgO sob argônio. A carga é aquecida por indução a 1.600-1.650°C, homogeneizada por 2-4 horas e, em seguida, fundida em lingotes. O resfriamento rápido (<100°C/min) suprime a segregação de Nb.
Aluminotermia: Uma mistura de concentrado de Nb₂O₅, óxido de níquel (NiO) e pó de alumínio é inflamada em um reator refratário. A reação exotérmica (2.200°C) reduz os óxidos à liga fundida, produzindo 60-65% de Nb com <0,15% de O. A escória (Al₂O₃) é separada após o resfriamento.
As etapas finais incluem a trituração em pedaços de 10 a 50 mm e a separação magnética para remover os resíduos de escória.
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