Niobiu Zirconiu Placă (Nb1Zr aliaj)
Aliajul Nb-1Zr este un aliaj de niobiu utilizat pe scară largă. Este un aliaj de niobiu cu rezistență scăzută, cu proprietăți bune de prelucrare și sudură. Este folosit în principal în aerospațiu, reactoare atomice, lămpi de sodiu cu sursă de lumină electrică și alte domenii de aplicare.
Niobiu Zirconiu Placă (Nb1Zr aliaj) detalii
În domeniul de frontieră al științei materialelor moderne, aliajele pe bază de niobiu ocupă o poziție importantă în multe industrii de înaltă calitate cu avantajele lor unice de performanță. Ca un material tipic de aliaj pe bază de niobiu, placa de aliaj Nb1Zr a devenit unul dintre centrele de cercetare a materialelor și aplicații industriale cu performanța sa excelentă cuprinzătoare. Este compus din niobiu (Nb) ca matrice și se adaugă aproximativ 1% element zirconiu (Zr). Acest sistem de componente formulat cu atenție oferă plăcii de aliaj o serie de proprietăți excelente, făcându-i să joace un rol indispensabil în domenii cheie cum ar fi industria aerospațială, nucleară și electronică.
II. Compoziție și microstructură
(I) Compoziția chimică
În placa de aliaj Nb1Zr, niobiul ca componentă principală oferă proprietăți intrinsece bune, cum ar fi punctul de topire ridicat, densitatea scăzută și conductivitatea bună. Adăugarea de 1% zirconiu joacă un rol cheie în consolidarea și modificarea. Zirconiul poate rafina boabele aliajului, îmbunătăți în mod eficient rezistența și duritatea aliajului și îmbunătățește rezistența la tânărare. În plus, datorită afinității puternice dintre zirconiu și oxigen, acesta poate reacționa cu oxigen preferențial, formând astfel un film dens de oxid pe suprafața aliajului, protejând matricea de niobiu de oxidare ulterioară și îmbunătățind semnificativ rezistența la oxidare a aliajului.
(II) Microstructură
La nivel microscopic, placa de aliaj Nb1Zr prezintă o structură de cereale fine distribuită uniform. Această structură se formează treptat în timpul topirii, prelucrării și tratamentului termic al aliajului. Dimensiunea granulelor fine nu numai că ajută la îmbunătățirea rezistenței și rezistenței aliajului, ci și la îmbunătățirea performanței sale de prelucrare și a rezistenței la coroziune. Sub un microscop electronic, se poate observa că elementul de zirconiu este distribuit uniform în matricea de niobiu, iar unii atomi de zirconiu pot fi concentrati la granițele granulelor, îmbunătățind în continuare performanța aliajului prin mecanismul de întărire a graniței granulelor.
III. Caracteristici de performanță
(I) Proprietăți mecanice
Rezistență ridicată și rezistență ridicată: placa de aliaj Nb1Zr arată un bun echilibru între rezistență și rezistență la temperatura camerei și la temperatură ridicată. Rezistența sa la rezistență și rezistența la tracțiune sunt considerabile și pot rezista sarcinilor externe mari fără deformare plastică. În același timp, placa de aliaj are o anumită duritate și nu este ușor de rupt atunci când este lovită. Această caracteristică o face potrivită pentru scenarii de aplicații cu cerințe stricte privind proprietățile mecanice ale materialului, cum ar fi piesele la capătul fierbinte ale motoarelor aerospațiale.
Rezistență bună la oboseală: Sub acțiunea sarcinilor alterne, plăcile din aliaj Nb1Zr prezintă o rezistență excelentă la oboseală. Granulele fine și fazele de întărire distribuite uniform în microstructura sa împiedică în mod eficient inițierea și extinderea fisurilor de oboseală, prelungind astfel viața de oboseală a materialului. Acest lucru face ca placa de aliaj să aibă o fiabilitate excelentă în piese care trebuie să reziste sarcinilor ciclice pentru o perioadă lungă de timp, cum ar fi structurile aripilor aeronavelor.
(II) Proprietăți fizice
Rezistență la temperaturi ridicate: Placa de aliaj are o rezistență excelentă la temperaturi ridicate, cu un punct de topire de până la 2468 ℃ și o temperatură ridicată de recristalizare. Într-un mediu de temperatură înaltă, placa de aliaj poate menține o structură organizațională bună și proprietăți mecanice și rezistă în mod eficient la fluturarea la temperaturi ridicate. În același timp, elementul de zirconiu din aliaj îmbunătățește capacitatea sa antioxidantă, permițându-i să funcționeze stabil pentru o lungă perioadă de timp într-o atmosferă oxidantă la temperaturi ridicate și este potrivit pentru elemente de încălzire, scuturi termice și alte părți ale cuptoarelor la temperaturi ridicate.
Densitate scăzută: Densitatea scăzută a niobiului face ca placa din aliaj Nb1Zr să aibă o densitate relativ scăzută, menținând în același timp rezistența ridicată, ceea ce este de mare importanță în domeniile sensibile la greutate, cum ar fi aerospațialul. Utilizarea plăcii din aliaj Nb1Zr poate reduce greutatea componentelor și poate îmbunătăți eficiența combustibilului și capacitatea de sarcină utilă a aeronavelor.
(III) Performanța de prelucrare
În ciuda multor proprietăți excelente, placa de aliaj Nb1Zr încă are performanțe bune de prelucrare. Se poate face în părți de diferite forme și dimensiuni prin laminare convențională, forjare, tăiere, sudură și alte procese de prelucrare. În timpul prelucrării, prin controlul rezonabil al parametrilor de prelucrare, cum ar fi temperatura și rata de deformare, apariția defectelor, cum ar fi fisurarea și delaminarea, poate fi evitată în mod eficient, ceea ce oferă confort pentru producția industrială. De exemplu, în timpul procesului de laminare, grosimea și calitatea suprafeței plăcii pot fi controlate cu precizie prin mai multe procese de laminare la cald și la rece; în timpul sudurii, utilizarea metodelor de sudură adecvate și a parametrilor de proces poate obține îmbinări sudate de înaltă calitate pentru a răspunde nevoilor diverse ale diferitelor domenii industriale.
IV. Domenii de aplicare
I) domeniul aerospațial
Piese de motor pentru aeronave: În motoarele aeronavelor, piesele calde, cum ar fi camerele de ardere și lamele turbinelor, trebuie să lucreze în medii dure de temperatură ridicată, presiune ridicată și flux de aer de mare viteză. Placa de aliaj Nb1Zr a devenit un material ideal pentru fabricarea acestor piese datorită rezistenței sale ridicate, rezistenței la temperaturi ridicate și densității scăzute. Poate rezista condițiilor extreme, asigura funcționarea eficientă și stabilă a motorului și îmbunătăți performanța și fiabilitatea aeronavei. De exemplu, căptușarea camerei de ardere realizată din plăci de aliaj Nb1Zr poate menține integritatea structurală sub scurgerea gazului de ardere la temperaturi ridicate, reduce pierderea de căldură și îmbunătăți eficiența arderii.
Piese structurale pentru aeronave: Datorită rezistenței ridicate și densității scăzute a plăcii de aliaj Nb1Zr, este, de asemenea, utilizat pe scară largă în piese structurale pentru aeronave, cum ar fi fasciculele de aripi, cadrurile fuselajului etc. Piesele structurale realizate din această placă de aliaj pot reduce greutatea, asigurând în același timp rezistența structurală, îmbunătățind manevrabilitatea și economia de combustibil a aeronavei. În plus, rezistența sa bună la oboseală asigură, de asemenea, siguranța aeronavei în timpul serviciului pe termen lung.
II) Industria nucleară
Acoperirea combustibilului nuclear: În reactoarele nucleare, acoperirea combustibilului nuclear trebuie să aibă o secțiune transversală bună de absorbție a neutronilor, rezistență la radiații și rezistență la coroziune pentru a preveni scurgerile de materiale radioactive din combustibilul nuclear și pentru a menține integritatea structurală în mediul de iradiere pe termen lung. Placa din aliaj Nb1Zr îndeplinește aceste cerințe și poate proteja în mod eficient combustibilul nuclear și asigura funcționarea sigură a reactoarelor nucleare.
Componente structurale de bază: Placa din aliaj Nb1Zr este, de asemenea, utilizată în componentele structurale de bază, cum ar fi mecanismul de acționare a tijei de comandă și rețeaua de poziționare.
(III) Industria electronică
Producția tuburilor electronice: În tuburile electronice, placa din aliaj Nb1Zr este adesea folosită pentru fabricarea catodilor, anodilor și a altor componente. Conductivitatea sa bună și stabilitatea termică pot satisface cerințele tuburilor electronice pentru proprietățile electrice și termice ale materialelor, asigurând funcționarea eficientă a tuburilor electronice. De exemplu, în tuburile de electroni de mare putere, anodii fabricați din plăci de aliaj Nb1Zr pot rezista la curenți ridicați și la căldură ridicată, îmbunătățind capacitatea de putere și fiabilitatea tuburilor de electroni.
Tinte de pulverizare: În procesul de producție a semiconductorilor, țintele de pulverizare sunt utilizate pentru a depune filme subțiri pe substraturi. Tintele realizate din plăci de aliaj Nb1Zr pot oferi depozitare de film subțire de înaltă calitate, iar uniformitatea și stabilitatea compoziției lor asigură calitatea și coerența performanței filmului, îmbunătățind astfel performanța și eficiența producției dispozitivelor semiconductore.
V. Procesul de producție
(I) Topirea
Topirea în arc consumabilă în vid: Aceasta este o metodă de topire utilizată în mod obișnuit. Materiile prime sunt transformate în electrozi consumabili, care sunt topiți prin încălzire cu arc într-un mediu de vid și solidificați în lingoți într-un cregător de cupru răcit cu apă. Această metodă poate elimina în mod eficient impuritățile și poate asigura puritatea și uniformitatea compoziției aliajului. În timpul procesului de topire, microstructura și proprietățile aliajului pot fi optimizate prin controlul precis al parametrilor, cum ar fi curentul, tensiunea și viteza de topire.
Topirea cuptorului cu pat rece cu fascicul de electroni: Materialele prime sunt topite prin fascicule de electroni și rafinate și solidificate pe un pat rece. Această metodă poate reduce în continuare conținutul de impurități din aliaj, în special efectul de îndepărtare a elementelor dăunătoare, cum ar fi hidrogenul și oxigenul. În același timp, topirea cuptorului rece cu fascicul de electroni poate obține topirea continuă, îmbunătățirea eficienței producției și este potrivită pentru producția pe scară largă de lingouri de aliaj Nb1Zr de înaltă calitate.
(II) Forjare și laminare
Forjarea blanking: ingotul din aliaj obținut prin topire este încălzit la o temperatură adecvată, în general între 1200-1400 ℃, și se efectuează blanking forjat. În timpul procesului de forjare, se efectuează mai multe operațiuni de perturbare și tragere pentru a îmbunătăți structura turnată a aliajului, a rupe boabele grosiere, a crește densitatea și a furniza blancuri bune pentru prelucrarea ulterioară a laminării.
Laminat la cald: golul forjat este încălzit la 1000-1200 ℃ și laminat la cald pentru mai multe treceri. Laminarea la cald poate deforma în continuare aliajul, rafina cerealele și îmbunătăți performanța sa cuprinzătoare. În timpul procesului de laminare la cald, grosimea și precizia dimensională a plăcii sunt controlate cu precizie prin parametrii de control, cum ar fi temperatura de laminare, reducerea și viteza de laminare.
Laminare la rece: După ce placa laminată la cald este recojită, este laminată la rece. Laminarea la rece se efectuează la temperatura camerei. Prin laminarea la rece, suprafața plăcii poate fi mai netedă și precizia dimensională poate fi mai mare, îmbunătățind în continuare rezistența și duritatea aliajului. În timpul procesului de laminare la rece, este necesar să se controleze în mod rezonabil trecerea de rulare și cantitatea de reducere în funcție de grosimea și cerințele de performanță ale plăcii.
(III) Tratament termic
Recucirea: Recucirea poate elimina stresul rezidual generat în timpul prelucrării și îmbunătăți plasticitatea materialului. În general, recoirea se efectuează în intervalul de temperatură de 700-900 ℃, iar timpul de deținere depinde de grosimea plăcii și de condițiile echipamentului, de obicei 1-3 ore. După recoire, tensiunea internă a plăcii de aliaj este eliberată, structura este mai uniformă și este convenabilă pentru prelucrarea și utilizarea ulterioară.
Tratamentul soluției solide: Tratamentul soluției solide este de a încălzi placa de aliaj la o temperatură mai mare, astfel încât elementele de aliaj să fie complet dizolvate în matrice și apoi să o răcească rapid pentru a obține o soluție solidă supersaturată. Pentru plăcile de aliaj Nb1Zr, temperatura tratamentului soluției este, în general, 1000-1200 ℃, timpul de deținere este de 0,5-2 ore, apoi răcirea cu apă sau răcirea cu aer. Tratamentul soluției poate îmbunătăți rezistența și duritatea aliajului menținând în același timp o anumită duritate.
Tratamentul de îmbătrânire: Tratamentul de îmbătrânire este de a menține placa de aliaj după tratarea soluției la o temperatură mai scăzută, astfel încât elementele de aliaj din soluția solidă suprasaturată precipitați, să formeze o fază fină de întărire și să îmbunătățească în continuare proprietățile mecanice ale aliajului. Temperatura tratamentului de îmbătrânire este în general 500-700 ℃, iar timpul de menținere este de 2-8 ore. Prin controlul rezonabil al temperaturii și timpului tratamentului de îmbătrânire, se poate obține cel mai bun efect de întărire.
VI. Starea cercetării și tendința dezvoltării
(I) Starea cercetării
În prezent, cercetarea plăcilor din aliaj Nb1Zr se concentrează în principal pe optimizarea în continuare a performanței sale și dezvoltarea de noi domenii de aplicare. În ceea ce privește optimizarea performanței, cercetătorii se angajează să îmbunătățească rezistența, rezistența la temperaturi ridicate și rezistența la coroziune a aliajului prin ajustarea compoziției aliajului, îmbunătățirea procesului de producție și a sistemului de tratament termic. De exemplu, prin adăugarea unor cantități de alte elemente de aliaj, cum ar fi titanul și tantalul, cerealele pot fi rafinate în continuare și performanța cuprinzătoare a aliajului poate fi îmbunătățită; în ceea ce privește tehnologia de producție, se studiază noi metode de topire și prelucrare pentru a îmbunătăți eficiența producției și calitatea produsului.
În ceea ce privește extinderea domeniului de aplicare, odată cu dezvoltarea rapidă a noilor industrii energetice, a informațiilor electronice și a altor industrii, cererea de materiale de înaltă performanță continuă să crească. Cercetătorii explorează potențialul de aplicare al plăcilor din aliaj Nb1Zr în domenii emergente, cum ar fi bateriile de energie nouă și calculul cuantic, cum ar fi materialele de electrozi ai bateriilor și materialele de substrat pentru cipuri cuantice.
(II) Tendența de dezvoltare
Performanță ridicată: În viitor, plăcile din aliaj Nb1Zr se vor dezvolta spre o rezistență mai mare, o rezistență mai mare, o rezistență mai bună la temperaturi ridicate și rezistență la coroziune. Prin tehnologia avansată de proiectare și pregătire a materialelor, microstructura aliajului este optimizată în continuare pentru a obține o îmbunătățire cuprinzătoare a performanței.
Multifuncționalitate: Dezvoltați plăci de aliaj Nb1Zr cu funcții multiple, cum ar fi conductivitate bună, proprietăți magnetice și proprietăți mecanice, pentru a satisface nevoile diferitelor domenii pentru multifuncționalitatea materialului.
Ecologizare: În procesul de producție, concentrați-vă pe conservarea energiei și reducerea emisiilor și reciclarea resurselor, dezvoltați procese de producție ecologice și ecologice și reduceți impactul asupra mediului.
Inteligență: Combinând inteligența artificială și tehnologia de date mari, inteligența proiectării compoziției aliajului, controlului procesului de producție și predicției performanței poate fi realizată, iar cercetarea și dezvoltarea; D eficiența și stabilitatea calității produsului pot fi îmbunătățite.
VII. Concluzie
Ca material cu performanțe cuprinzătoare excelente, placa de aliaj Nb1Zr a arătat o valoare importantă de aplicare în multe domenii, cum ar fi industria aerospațială, nucleară și industria electronică. Compoziția sa unică și microstructura îi oferă caracteristicile de înaltă rezistență, rezistență la temperaturi ridicate și performanță bună de prelucrare. Odată cu îmbunătățirea continuă a tehnologiei de producție și cercetarea aprofundată, performanța plăcii de aliaj Nb1Zr va fi optimizată în mod continuu și domeniul de aplicare va fi extins în continuare. În viitor, placa de aliaj Nb1Zr este de așteptat să joace un rol cheie în domenii mai emergente și să facă contribuții importante la promovarea progresului și dezvoltării tehnologice în diferite industrii. În același timp, așteptăm, de asemenea, cu nerăbdare inovația continuă a științei materialelor, placa de aliaj Nb1Zr poate obține mai multe descoperiri de performanță și inovații în aplicații și poate aduce mai multe surprize și schimbări în dezvoltarea societății umane.
Shaanxi Zhuohangxin Metal este un producător de lider și furnizor de produse de niobiu, inclusiv în principal plăci de niobiu, tije de niobiu, ingoturi de niobiu, tuburi de niobiu etc. Ne-am angajat să oferim clienților cele mai bune produse, cele mai mici prețuri și livrarea la timp.
eticheta :
Toate plăcile de niobiu și plăcile de niobiu furnizate de Shaanxi Zhuohangxin Metal vor trece printr-un proces riguros de testare. Prin plăcile noastre de niobiu de înaltă calitate, am câștigat din ce în ce mai mulți clienți cooperativi din întreaga lume. Dacă aveţi nevoie de mai multe informaţii, vă rugăm să ne contactaţi.
