超合金におけるニオブの役割
超合金におけるニオブの役割
耐火性元素は、ニッケル基超合金と鉄ニッケル基超合金の両方で重要な合金添加物です。それらは、現在の超合金システムに存在する高温の機械的特性の増加に関与しています。この記事では、ニオブの役割を見ていきます。 超合金で。
ニッケル基および鉄ニッケル基の超合金は、微細でコヒーレントなガンマプライムの分散によって強化されるため、「スーパー」であることが長い間確立されてきました（y）時にはガンマダブルプライム（y "）によってガンマ（r）相内に沈殿します。これらの相は、適切な延性、破壊靭性、および疲労特性を維持しながら、高温で適度に高い引張強度とクリープ強度を付与します。
これらの析出物は、NiとAlおよびTi、または鉄ニッケル基超合金の場合はNbおよびTiとの析出反応によって形成されます。耐火性元素であるNbとTaは、y相と沈殿するy ’およびy”相の両方で強化機能を果たします。
これらの要素は、カーバイドフォーマーとは多少異なる動作をする可能性があります。それらは、耐食性と合金の安定性に影響を与えることも知られています。両方の元素はミツバチの金属であり、料金のNi格子に非常に適合していません。その結果、yおよび沈殿段階で強力な固溶体強化要素としての彼らの当然の評判を生み出します。タンタルとニオブは強化y相と7インチ相に分配されることが知られており、MCタイプの炭化物形成剤でもあります。
さらに、さまざまな程度で、これらの要素は初期の融解温度と固相線温度を上昇させます。これにより、溶液化と均質化の温度範囲がより高く、より広くなるだけでなく、一次真空精製および溶融プロセス中、およびVARやESRなどの二次構造精製溶融プロセス中に分離の問題が発生します。ただし、Taは、タービンブレードの方向性凝固中にそばかすの傾向を減少させることが知られています。
超合金における耐火性元素の詳細な役割はよく理解されていません。特に、ある耐火性元素を別の耐火性元素に置き換えるための科学に基づく技術は存在しません。たとえば、TaとNbが他の耐火性元素（WやMOなど）よりも優れた強化剤であるかどうかは不明です。
さらに、耐火性元素の添加によるy相と析出相の間の大きな不適合が、ひずみ強化やyおよびrなどの特性に影響を与えるかどうかは不明です。」長期的な用途で問題となる粗大化の動力学。
より強化された超合金を設計および開発し、より高価で豊富でない合金元素を節約するために、これらの耐火性元素の役割をよりよく理解する超合金の機械的および微細構造的特性が必要です。
結論
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