Ниобиевые циркониевые пластины (сплав Nb1Zr)

I. Введение
В передовой области современной материаловедения сплавы на основе ниобия занимают важное место во многих высококлассных отраслях промышленности со своими уникальными преимуществами производительности. Как типичный сплавный материал на основе ниобия, сплавная пластина Nb1Zr стала одним из центров исследования материалов и промышленного применения с отличной всеобъемлющей производительностью. Он состоит из ниобия (Nb) в качестве матрицы и добавляется около 1% элемента циркония (Zr). Эта тщательно сформулированная система компонентов придает пластине сплава ряд отличных свойств, что делает ее играть незаменимую роль в ключевых областях, таких как аэрокосмическая, ядерная промышленность и электронная промышленность.

II. Состав и микроструктура
(I) Химический состав
В пластине сплава Nb1Zr ниобий в качестве основного компонента обеспечивает хорошие внутренние свойства, такие как высокая температура плавления, низкая плотность и хорошая проводность. Добавление 1% циркония играет ключевую роль в укреплении и модификации. Цирконий может уточнить зерна сплава, эффективно улучшить прочность и твердость сплава и повысить его сопротивление повозу. Кроме того, из-за сильной родственности между цирконием и кислородом он может предпочтительно реагировать с кислородом, образуя таким образом плотную оксидную пленку на поверхности сплава, защищая матрицу ниобия от дальнейшего окисления и значительно улучшая устойчивость к окислению сплава.

II) Микроструктура
На микроуровне пластины из сплава Nb1Zr представляют собой равномерно распределенные тонкозернистые структуры. Эта структура постепенно формируется в процессе плавки, обработки и термообработки сплава. Размеры мелких зерен не только помогают повысить прочность и вязкость сплава, но и улучшают его производительность обработки и коррозионную стойкость. Под электронным микроскопом можно наблюдать равномерное распределение элементов циркония в ниобиевой матрице, и некоторые атомы циркония могут быть сосредоточены в кристаллической границе, что еще больше улучшает свойства сплава с помощью механизма упрочнения кристаллической границы.

III. Функциональные характеристики
(I) Механические свойства
Высокая прочность и высокая прочность: пластина из сплава Nb1Zr показывает хороший баланс прочности и прочности при комнатной температуре и высокой температуре. Его прочность на вынос и прочность на растяжение значительны, и он может выдерживать большие внешние нагрузки без пластической деформации. В то же время пластина из сплава имеет определенную прочность и не легко сломаться при ударе. Эта особенность делает его подходящим для сценариев применения с строгими требованиями к механическим свойствам материала, таким как горячие части аэрокосмических двигателей.
Хорошая устойчивость к усталости: под действием переменных нагрузок пластины из сплава Nb1Zr демонстрируют отличную устойчивость к усталости. Мелкие зерна в микроструктуре и равномерно распределенная интенсивная фаза эффективно препятствуют зарождению и расширению усталостных трещин, тем самым продлевая усталостный срок службы материала. Это позволяет обеспечить отличную надежность сплавов в компонентах, требующих длительных циклических нагрузок, таких как конструкция крыла самолета.
II) Физические свойства
Высокотемпературная устойчивость: пластина из сплава имеет отличную высокотемпературную устойчивость, с температурой плавления до 2468 ℃ и высокой температурой рекристаллизации. В условиях высокой температуры пластина сплава может поддерживать хорошую организационную структуру и механические свойства и эффективно сопротивляться высокотемпературному оползанию. В то же время циркониевый элемент в сплаве повышает его антиоксидантную способность, позволяя ему стабильно работать в течение длительного времени в высокотемпературной окислительной атмосфере, и подходит для нагревательных элементов, тепловых щитов и других частей высокотемпературных печей.
Низкая плотность: низкая плотность ниобия делает пластину сплава Nb1Zr относительно низкой плотностью, сохраняя при этом высокую прочность, которая имеет большое значение в чувствительных к весу областях, таких как аэрокосмическая промышленность. Использование пластины из сплава Nb1Zr может снизить вес компонентов и улучшить топливную эффективность и полезную нагрузку самолета.
(III) Производительность обработки
Несмотря на свои множество отличных свойств, пластина из сплава Nb1Zr все еще имеет хорошие производительности обработки. Он может быть изготовлен на части различных форм и размеров с помощью обычных прокатки, кования, резки, сварки и других процессов обработки. Во время обработки, разумно контролируя параметры обработки, такие как температура и скорость деформации, можно эффективно избежать возникновения дефектов, таких как трещины и делиминация, что обеспечивает удобство для промышленного производства. Например, во время процесса прокатки толщина и качество поверхности пластины могут быть точно контролированы с помощью нескольких процессов теплой и холодной прокатки; во время сварки, использование соответствующих методов сварки и параметров процесса может получить высококачественные сварные соединения для удовлетворения различных потребностей различных промышленных областей.

IV. Поля применения
I) Аэрокосмическое поле
Детали авиационных двигателей: В авиационных двигателях тепловые детали, такие как камеры сгорания и лопасти турбины, должны работать в суровых условиях высоких температур, высокого давления и высокоскоростных воздушных потоков. Пластины из сплава Nb1Zr являются идеальным материалом для изготовления этих деталей из - за их высокой прочности, высокой температуры и низкой плотности. Он способен выдерживать экстремальные условия, обеспечивать эффективную и стабильную работу двигателя, повышать производительность и надежность самолета. Например, прокладка камеры сгорания, изготовленная из пластины из сплава Nb1Zr, может поддерживать структурную целостность при смыве высокотемпературного газа сгорания, уменьшать тепловые потери и повышать эффективность сгорания.
Структурные части самолета: Из-за высокой прочности и низкой плотности пластины из сплава Nb1Zr, она также широко используется в конструктивных частях самолета, таких как крыльяные балки, рамки фюзеляжа и т.д. Структурные части, изготовленные из этой пластины из сплава, могут снизить вес, обеспечивая при этом конструктивную прочность, улучшать маневренность и топливную экономию самолета. Кроме того, его хорошая устойчивость к усталости также обеспечивает безопасность самолета во время долгосрочного обслуживания.
II) Ядерная промышленность
Обложка ядерного топлива: в ядерных реакторах обложка ядерного топлива должна иметь хорошее поперечное сечение поглощения нейтронов, радиационную устойчивость и коррозионную устойчивость, чтобы предотвратить утечку радиоактивных материалов в ядерном топливе и поддерживать структурную целостность в долгосрочной окружающей среде облучения. Пластина сплава Nb1Zr соответствует этим требованиям и может эффективно защищать ядерное топливо и обеспечить безопасную работу ядерных реакторов.
Основные конструктивные компоненты: пластина сплава Nb1Zr также используется в основных конструктивных компонентах, таких как механизм привода штанга управления и сетка позиционирования. Она может поддерживать стабильные механические свойства и точность измерений в высокой температуре, высоком давлении и сильной радиационной среде, обеспечивая надежную поддержку нормальной работы ядерных реакторов.
III) Электронная промышленность
Изготовление электронных труб: в электронных трубках пластины из сплава Nb1Zr часто используются для изготовления катодов, анодов и других компонентов. Его хорошая электропроводность и тепловая стабильность могут соответствовать требованиям лампы к электрическим и тепловым свойствам материала, чтобы обеспечить эффективную работу трубки. Например, в мощных электронных трубках аноды, изготовленные из пластин из сплава Nb1Zr, могут выдерживать высокие токи и тепло, повышая мощность и надежность электронных труб.
Цели распыления: В процессе производства полупроводников цели распыления используются для отложения тонких пленок на подложки. Цели из пластин сплава Nb1Zr могут обеспечить высококачественное отложение тонкой пленки, а их однородность и стабильность композиции обеспечивают качество и последовательность производительности пленки, тем самым улучшая производительность и эффективность производства полупроводниковых устройств.

V. ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА
(I) Плавление
Вакуумное расходуемое плавление дуги: это обычно используемый метод плавления. Сырье изготавливается в расходные электроды, которые расплавляются дуговым нагреванием в вакуумной среде и затверждаются в ingots в водоохлаждаемом медном тигеле. Этот метод может эффективно удалить примеси и обеспечить чистоту и равномерность состава сплава. Во время процесса плавления микроструктура и свойства сплава могут быть оптимизированы путем точного контроля таких параметров, как ток, напряжение и скорость плавления.
Электронный луч плавления печи холодной кровати: сырье плавлено электронными лучами и рафинировано и затвердилось на холодной кровати. Этот метод может еще больше снизить содержание примесей в сплаве, особенно эффект удаления вредных элементов, таких как водород и кислород. В то же время плавление холодной печи электронного пучка может достичь непрерывного плавления, улучшить эффективность производства и подходит для крупномасштабного производства высококачественных ingots сплава Nb1Zr.
(II) Кование и прокатка
Кованая загрузка: слиток сплава, полученный плавлением, нагревается до подходящей температуры, обычно между 1200-1400 ℃, и выполняется кованая загрузка. Во время процесса кования выполняются несколько операций по разбиванию и растягиванию, чтобы улучшить литую структуру сплава, сломать грубые зерна, увеличить плотность и обеспечить хорошие заготовки для последующей прокатки.
Горячая прокатка: Кованая пустота нагревается до 1000-1200 ℃ и горяче прокатка для нескольких проходов. Горячая прокатка может еще больше деформировать сплав, уточнить зерна и улучшить его всеобъемлющую производительность. Во время процесса горячей прокатки толщина и точность размеров пластины точно контролируются такими параметрами, как температура прокатки, снижение и скорость прокатки.
Холодная прокатка: После того, как горяче прокатанная пластина отжигается, она холодно прокатана. Холодная прокатка осуществляется при комнатной температуре. Благодаря холодной прокатке поверхность пластины может быть более гладкой, а точность размеров может быть выше, одновременно еще больше улучшая прочность и твердость сплава. Во время процесса холодной прокатки необходимо разумно контролировать проход прокатки и количество снижения в соответствии с требованиями к толщине и производительности пластины.
(III) Термическая обработка
Отжигание: отжигание может устранить остаточное напряжение, создаваемое во время обработки, и улучшить пластичность материала. Как правило, отжигание осуществляется в температурном диапазоне 700-900 ℃, и время удержания зависит от толщины пластины и условий оборудования, обычно 1-3 часа. После отжигания внутреннее напряжение пластины сплава освобождается, структура более равномерна, и это удобно для последующей обработки и использования.
Обработка твердым раствором: обработка твердым раствором заключается в нагревании пластины сплава до более высоких температур, в результате чего элементы сплава полностью растворяются в матрице, а затем быстро охлаждаются для получения перенасыщенного твердого раствора. Для пластин из сплава Nb1Zr температура отверждения обычно составляет 1000 - 1200°C, время изоляции 0,5 - 2h, затем водяное или воздушное охлаждение. Обработка твердым раствором может повысить прочность и твердость сплава, сохраняя при этом определенную вязкость.
Обработка старения: Обработка старения состоит в том, чтобы сохранить пластину сплава после обработки раствора при более низкой температуре, чтобы элементы сплава в сверхнасыщенном твердом растворе осадывались, образовали тонкую фазу укрепления и далее улучшали механические свойства сплава. Температура обработки старения обычно составляет 500-700 ℃, а время хранения составляет 2-8 часов. Разумно контролируя температуру и время лечения старения, можно получить лучший укрепляющий эффект.

VI. Статус исследований и тенденции в области развития
I) Статус исследований
В настоящее время исследования сплавных пластин Nb1Zr в основном сосредоточены на дальнейшей оптимизации их производительности и разработке новых областей применения. Что касается оптимизации производительности, то исследователи стремятся улучшить прочность, прочность, высокую температурную устойчивость и коррозионную устойчивость сплава путем корректировки состава сплава, улучшения производственного процесса и системы тепловой обработки. Например, добавляя следовые количества других сплавных элементов, таких как титан и тантал, зерна могут быть дальше уточнены и всеобъемлющие характеристики сплава могут быть улучшены; с точки зрения технологий производства изучаются новые методы плавления и переработки для повышения эффективности производства и качества продукции.
С точки зрения расширения сферы применения, с быстрым развитием новой энергетики, электронной информации и других отраслей промышленности, спрос на высокопроизводительные материалы продолжает расти. Исследователи изучают потенциал применения пластин из сплава Nb1Zr в новых областях, таких как батареи новой энергии и квантовые вычисления, такие как материалы электродов батареи и материалы субстрата для квантовых чипов.
II) Тенденция развития
Высокая производительность: в будущем пластины из сплава Nb1Zr будут развиваться к более высокой прочности, более высокой прочности, лучшей высокотемпературной устойчивости и коррозионной устойчивости. Благодаря передовым технологиям конструкции и подготовки материалов микроструктура сплава еще больше оптимизируется для достижения всеобъемлющего улучшения производительности.
Многофункциональность: разработка пластин из сплава Nb1Zr с хорошей электропроводностью, магнитными и механическими свойствами и другими функциями для удовлетворения потребностей в многофункциональности материалов в различных областях.
Экологизация: В производственном процессе уделяйте внимание энергосбережению и сокращению выбросов и переработке ресурсов, разрабатывайте экологически чистые производственные процессы и уменьшайте воздействие на окружающую среду.
Интеллектуализация: сочетание искусственного интеллекта и технологии больших данных для достижения интеллектуального проектирования компонентов сплава, управления производственным процессом и прогнозирования производительности, а также для проведения исследований и разработок; D повышает эффективность и стабильность качества продукции.

VII. Выводы

В качестве материала с отличной общей производительностью пластины из сплава Nb1Zr демонстрируют важную прикладную ценность во многих областях, таких как аэрокосмическая, ядерная и электронная промышленность. Его уникальный состав и микроструктура делают его высокопрочным, высокотемпературным и хорошо обработанным. По мере того, как технология производства постоянно совершенствуется и углубляются исследования, производительность листов из сплава Nb1Zr будет постоянно оптимизироваться, а область применения будет расширяться. Ожидается, что в будущем пластины из сплава Nb1Zr будут играть ключевую роль во многих новых областях, внося важный вклад в продвижение технического прогресса и развития во всех отраслях промышленности. В то же время, мы также с нетерпением ждем непрерывных инноваций в области материаловедения, пластины из сплава Nb1Zr могут достичь большего прорыва в производительности и прикладных инноваций, принося больше сюрпризов и изменений в развитие человеческого общества.


Shaanxi Zhuohangxin Metal является ведущим производителем и поставщиком ниобиевых изделий, в основном, включая ниобиевые пластины, ниобиевые прутники, ниобиевые ingots, ниобиевые трубки и т.д. Мы стремимся предоставить клиентам лучшую продукцию, самые низкие цены и самую своевременную доставку.

Свяжитесь с поставщиком

У нас есть больше категорий для вас. lf вы не можете найти продукты, которые вы хотите выше, просто заполните форму и скажите нам, какие продукты вы хотите импортировать из Китая.

chat top