Niobium Zirconium Plaat (Nb1Zr Legering)

I. Inleiding
Op het grensgebied van de moderne materiaalwetenschap nemen niobiumlegeringen een belangrijke positie in veel high-end industrieën in met hun unieke prestatievoordelen. Als een typisch niobium-gebaseerd legeringsmateriaal is Nb1Zr-legeringsplaat een van de focus geworden van materiaalonderzoek en industriële toepassing met zijn uitstekende uitgebreide prestaties. Het bestaat uit niobium (Nb) als matrix en ongeveer 1% zirconium (Zr) element wordt toegevoegd. Dit zorgvuldig geformuleerde componentensysteem geeft de legeringsplaat een reeks uitstekende eigenschappen, waardoor het een onmisbare rol speelt op belangrijke gebieden zoals luchtvaart, nucleaire industrie en elektronica.

II. Samenstelling en microstructuur
(I) Chemische samenstelling
In Nb1Zr legeringsplaat biedt niobium als hoofdcomponent goede intrinsieke eigenschappen, zoals hoog smeltpunt, lage dichtheid en goede geleidbaarheid. De toevoeging van 1% zirconium element speelt een sleutelrol bij het versterken en wijzigen. Zirconium kan de korrels van de legering verfijnen, de sterkte en hardheid van de legering effectief verbeteren en de kruipweerstand verbeteren. Bovendien kan het vanwege de sterke affiniteit tussen zirconium en zuurstof bij voorkeur met zuurstof reageren, waardoor een dichte oxidefilm op het oppervlak van de legering wordt gevormd, de niobiummatrix wordt beschermd tegen verdere oxidatie en de oxidatieweerstand van de legering aanzienlijk wordt verbeterd.

(II) Microstructuur
Op microscopisch niveau presenteert de Nb1Zr legeringsplaat een uniform verdeelde fijne korrelstructuur. Deze structuur wordt geleidelijk gevormd tijdens het smelten, verwerken en warmtebehandelen van de legering. De fijne korrelgrootte helpt niet alleen de sterkte en taaiheid van de legering te verbeteren, maar verbetert ook de verwerkingsprestaties en de corrosiebestendigheid. Onder een elektronenmicroscoop kan worden waargenomen dat het zirconiumeelement gelijkmatig is verdeeld in de niobiummatrix en sommige zirconiumaatomen kunnen worden geconcentreerd aan de korrelgrenzen, waardoor de prestaties van de legering verder worden verbeterd door het korrelgrensversterkingsmechanisme.

III. Prestatiekenmerken
I) Mechanische eigenschappen
Hoge sterkte en hoge taaiheid: Nb1Zr legeringsplaat toont een goede balans tussen sterkte en taaiheid bij kamertemperatuur en hoge temperatuur. De opbrengststerkte en treksterkte zijn aanzienlijk en het kan grote externe belastingen weerstaan zonder plastische vervorming. Tegelijkertijd heeft de legeringsplaat een bepaalde taaiheid en is het niet gemakkelijk te breken wanneer het wordt geraakt. Deze functie maakt het geschikt voor toepassingsscenario's met strikte eisen aan de mechanische eigenschappen van het materiaal, zoals de hot end delen van luchtvaartmotoren.
Goede vermoeidheidsweerstand: Onder de actie van wisselende belastingen, tonen Nb1Zr legeringsplaten uitstekende vermoeidheidsweerstand. De fijne korrels en gelijkmatig verdeelde versterkingsfasen in zijn microstructuur belemmeren effectief de initie en uitbreiding van vermoeidheidsscheuren, waardoor de vermoeidheidslevensduur van het materiaal wordt verlengd. Dit maakt de legeringsplaat uitstekende betrouwbaarheid in delen die cyclische belastingen voor een lange tijd moeten weerstaan, zoals vleugelstructuren van vliegtuigen.
(II) Fysische eigenschappen
Weerstand op hoge temperatuur: De legeringsplaat heeft uitstekende weerstand op hoge temperatuur, met een smeltpunt van tot 2468℃ en een hoge herkristallisatietemperatuur. In een omgeving op hoge temperatuur, kan de legeringsplaat goede organisatiestructuur en mechanische eigenschappen handhaven, en effectief weerstand bieden aan kruipen op hoge temperatuur. Tegelijkertijd verbetert het zirkonium-element in de legering zijn antioxidant vermogen, waardoor het langdurig stabiel kan werken in een oxiderende atmosfeer op hoge temperatuur, en is geschikt voor verwarmingselementen, hitteschilden en andere delen van ovens op hoge temperatuur.
Laage dichtheid: De lage dichtheid van niobium maakt Nb1Zr legeringsplaat relatief lage dichtheid hebben terwijl het handhaven van hoge sterkte, die van groot belang is in gewichtsgevoelige gebieden zoals luchtvaart en ruimtevaart. Het gebruik van Nb1Zr legeringsplaat kan het gewicht van componenten verminderen en het brandstofverbruik en de laadcapaciteit van vliegtuigen verbeteren.
(III) Verwerkingsprestaties
Ondanks zijn vele uitstekende eigenschappen, heeft Nb1Zr legeringsplaat nog steeds goede verwerkingsprestaties. Het kan worden gemaakt in delen van verschillende vormen en maten door conventionele rollen, smeden, snijden, lassen en andere verwerkingsprocessen. Tijdens de verwerking, door redelijkerwijs verwerkingsparameters zoals temperatuur en vervormingssnelheid te controleren, kan het optreden van defecten zoals scheuren en delaminatie effectief worden vermeden, wat gemak voor industriële productie biedt. Bijvoorbeeld, tijdens het walsproces, kunnen de dikte en oppervlaktekwaliteit van de plaat nauwkeurig worden gecontroleerd door meerdere warm walsen en koud walsen processen; Tijdens het lassen kan het gebruik van geschikte lasmethoden en procesparameters gelaste verbindingen van hoge kwaliteit verkrijgen om aan de diverse behoeften van verschillende industriële gebieden te voldoen.

IV. Toepassingsvelden
(I) Luchtvaartgebied
Vliegtuigmotoronderdelen: In vliegtuigmotoren moeten hete onderdelen zoals verbrandingskamers en turbinebladen werken in zware omgevingen met hoge temperatuur, hoge druk en hoge luchtstroom. Nb1Zr legeringsplaat is een ideaal materiaal geworden voor de productie van deze delen vanwege zijn hoge sterkte, hoge temperatuurbestendigheid en lage dichtheid. Het kan extreme omstandigheden weerstaan, de efficiënte en stabiele werking van de motor verzekeren en de prestaties en betrouwbaarheid van het vliegtuig verbeteren. De voering van de verbrandingskamer gemaakt van Nb1Zr-legeringsplaat kan bijvoorbeeld de structurele integriteit handhaven onder het spoeren van verbrandingsgas bij hoge temperatuur, het warmteverlies verminderen en de verbrandingsefficiëntie verbeteren.
Structuurdelen van vliegtuigen: Vanwege de hoge sterkte en lage dichtheid van Nb1Zr-legeringsplaat wordt het ook veel gebruikt in structurele delen van vliegtuigen, zoals vleugelbalken, rompframes, enz. Structuurlijke delen gemaakt van deze legeringsplaat kunnen gewicht verminderen en tegelijkertijd structurele sterkte garanderen, de manoeuvreerbaarheid en brandstofbesparing van het vliegtuig verbeteren. Bovendien zorgt de goede vermoeidheidsweerstand ook voor de veiligheid van het vliegtuig tijdens de lange termijn service.
(II) Nucleaire industrie
Kernbrandstofbekleding: In kernreactoren moet de bekleding van kernbrandstof een goede neutronenabsorptiedoorsnede, stralingsbestendigheid en corrosiebestendigheid hebben om het lekken van radioactieve materialen in kernbrandstof te voorkomen en de structurele integriteit in de bestralingsomgeving op lange termijn te handhaven. Nb1Zr legeringsplaat voldoet aan deze eisen en kan effectief kernbrandstof beschermen en de veilige werking van kernreactoren garanderen.
Kernstructuurcomponenten: Nb1Zr-legeringsplaat wordt ook gebruikt in kernstructurele componenten zoals het aandrijfmechanisme van de controlestaaf en het positioneringsrooster. Het kan stabiele mechanische eigenschappen en dimensionele nauwkeurigheid in hoge temperatuur, hoge druk en sterke stralingsomgeving handhaven, waardoor betrouwbare ondersteuning wordt verleend voor de normale werking van kernreactoren.
(III) Elektronische industrie
Elektronische buisproductie: In elektronische buizen wordt Nb1Zr-legeringsplaat vaak gebruikt om kathoden, anoden en andere componenten te vervaardigen. Zijn goede geleidbaarheid en thermische stabiliteit kunnen voldoen aan de eisen van elektronische buizen voor materiële elektrische eigenschappen en thermische eigenschappen, waardoor de efficiënte werking van elektronische buizen wordt verzekerd. Bijvoorbeeld, in elektronenbuizen met hoge vermogen, kunnen anoden gemaakt van Nb1Zr-legeringsplaten hoge stromen en hoge hitte weerstaan, waardoor de vermogenskapaciteit en de betrouwbaarheid van elektronenbuizen worden verbeterd.
Sputterdoelen: In het halfgeleiderproces worden sputterdoelen gebruikt om dunne films op substraten af te leggen. Targets gemaakt van Nb1Zr legeringsplaten kunnen hoogwaardige dunne filmdepositie verstrekken, en hun samenstelling uniformiteit en stabiliteit verzekeren de kwaliteit en prestatieconsistentie van de film, waardoor de prestaties en productie-efficiëntie van halfgeleiders worden verbeterd.

V. Productieproces
(I) Smelten
Vacuüm verbruikbare boog smelten: Dit is een veelgebruikte smeltmethode. De grondstoffen worden vervaardigd in verbruikselektroden, die door boogverhitting in een vacuümomgeving worden gesmolten en in een watergekoelde koperdeel worden verhard tot ingots. Deze methode kan onzuiverheden effectief verwijderen en de zuiverheid en samenstelling uniformiteit van de legering verzekeren. Tijdens het smeltproces kunnen de microstructuur en eigenschappen van de legering worden geoptimaliseerd door nauwkeurig parameters zoals stroom, spanning en smeltsnelheid te regelen.
Elektronenstraal koude bed oven smelten: De grondstoffen worden gesmolten door elektronenstralen en geraffineerd en verhard op een koude bed. Deze methode kan het inhoud van onzuiverheden in de legering verder verminderen, met name het verwijderingseffect van schadelijke elementen zoals waterstof en zuurstof. Tegelijkertijd kan elektronenstraal koude kachaovensmelting continu smelten bereiken, de productie-efficiëntie verbeteren en is geschikt voor grootschalige productie van hoogwaardige Nb1Zr-legeringsingots.
II) Smeden en walsen
Smeed blanking: De legering ingot verkregen door smelten wordt verwarmd tot een geschikte temperatuur, over het algemeen tussen 1200-1400 ℃, en gesmeed blanking wordt uitgevoerd. Tijdens het smeedproces worden meerdere verstorings- en trekkingsoperaties uitgevoerd om de gegoten structuur van de legering te verbeteren, de grove korrels te breken, de dichtheid te verhogen en goede blanks voor latere walsverwerking te verstrekken.
Het hete walsen: De gesmede lege wordt verwarmd tot 1000-1200 ℃ en het hete walsen voor meerdere passes. Het hete walsen kan de legering verder vervormen, de korrels verfijnen en zijn uitgebreide prestaties verbeteren. Tijdens het warmwalsproces worden de dikte en de afmetingsnauwkeurigheid van de plaat nauwkeurig gecontroleerd door parameters zoals walstemperatuur, reductie en walsnelheid te regelen.
Koudgewalst: Nadat de warmgewalste plaat is gegloeid, is het koudgewalst. Koudwalsen wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur. Door koud walsen kan het oppervlak van de plaat gladder zijn en kan de dimensionale nauwkeurigheid hoger zijn, terwijl de sterkte en hardheid van de legering verder worden verbeterd. Tijdens het koudwalsproces is het noodzakelijk om de rolpas en de hoeveelheid reductie volgens de dikte- en prestatievereisten van de plaat redelijkerwijs te controleren.
(III) Warmtebehandeling
Looien: Looien kan de residuele spanning die tijdens de verwerking wordt gegenereerd elimineren en de plasticiteit van het materiaal verbeteren. Over het algemeen wordt het gloeien uitgevoerd in het temperatuurbereik van 700-900 ℃, en de houdtijd hangt af van de dikte van de plaat en de apparatuuromstandigheden, meestal 1-3 uur. Na het gloeien wordt de interne spanning van de legeringsplaat vrijgegeven, de structuur is uniformer en het is handig voor latere verwerking en gebruik.
Vaste oplossingsbehandeling: Vaste oplossingsbehandeling is het verwarmen van de legeringsplaat tot een hogere temperatuur zodat de legeringselementen volledig zijn opgelost in de matrix en vervolgens snel koelen om een ​​oververzadigde vaste oplossing te verkrijgen. Voor Nb1Zr legeringsplaten is de oplossingsbehandelingstemperatuur over het algemeen 1000-1200 ℃, de houdtijd is 0,5-2 uur, en dan waterkoeling of luchtkoeling. Oplossingsbehandeling kan de sterkte en hardheid van de legering verbeteren terwijl een bepaalde taaiheid wordt behouden.
verouderingsbehandeling: verouderingsbehandeling is om de legeringsplaat na oplossingsbehandeling bij een lagere temperatuur te houden, zodat de legeringselementen in de oververzadigde vaste oplossing neerfallen, een fijne versterkende fase vormen en de mechanische eigenschappen van de legering verder verbeteren. De verouderingsbehandelingstemperatuur is over het algemeen 500-700 ℃, en de houdtijd is 2-8 uur. Door de temperatuur en tijd van verouderingsbehandeling redelijk te controleren, kan het beste versterkende effect worden verkregen.

VI. Onderzoeksstatus en ontwikkelingstrend
(I) Status van het onderzoek
Op dit moment richt het onderzoek naar Nb1Zr-legeringsplaten zich voornamelijk op het verder optimaliseren van de prestaties en het ontwikkelen van nieuwe toepassingsgebieden. Wat prestatieoptimalisatie betreft, zijn onderzoekers toegewijd aan het verbeteren van de sterkte, taaiheid, hogetemperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid van de legering door de samenstelling van de legering aan te passen, het productieproces en het warmtebehandelingssysteem te verbeteren. Bijvoorbeeld, door het toevoegen van sporen van andere legeringselementen, zoals titanium en tantaal, kunnen de korrels verder worden verfijnd en de uitgebreide prestaties van de legering kunnen worden verbeterd; in termen van productietechnologie worden nieuwe smeltings- en verwerkingsmethoden bestudeerd om de productie-efficiëntie en de productkwaliteit te verbeteren.
Met de snelle ontwikkeling van nieuwe energie, elektronische informatie en andere industrieën blijft de vraag naar hoogwaardige materialen toenemen. Onderzoekers onderzoeken het toepassingspotentieel van Nb1Zr-legeringsplaten in opkomende gebieden zoals nieuwe energie-batterijen en quantum computing, zoals batterijelektrodenmaterialen en substraatmaterialen voor quantum chips.
(II) Ontwikkelingstrends
Hoge prestaties: In de toekomst zullen Nb1Zr legeringsplaten zich ontwikkelen naar hogere sterkte, hogere taaiheid, betere weerstand op hoge temperatuur en corrosieweerstand. Door geavanceerde materiaalontwerp- en voorbereidingstechnologie, wordt de microstructuur van de legering verder geoptimaliseerd om een uitgebreide verbetering in prestaties te bereiken.
Multifunctionaliteit: Ontwikkel Nb1Zr legeringsplaten met meerdere functies, zoals goede geleidbaarheid, magnetische eigenschappen en mechanische eigenschappen, om aan de behoeften van verschillende velden voor materiaalmultifunctionaliteit te voldoen.
Groening: In het productieproces richt u zich op energiebesparing en emissiereductie en recycling van hulpbronnen, ontwikkel groene en milieuvriendelijke productieprocessen en verminder de impact op het milieu.
Intelligentie: Het combineren van kunstmatige intelligentie en big data technologie, de intelligentie van legeringssamenstelling ontwerp, productieproces controle en prestatievoorspelling kan worden gerealiseerd, en de R& D-efficiëntie en stabiliteit van de productkwaliteit kunnen worden verbeterd.

VII. Conclusie

Als een materiaal met uitstekende uitgebreide prestaties heeft Nb1Zr legeringsplaat belangrijke toepassingswaarde getoond op veel gebieden zoals luchtvaart, nucleaire industrie en elektronica-industrie. De unieke samenstelling en microstructuur geven het de kenmerken van hoge sterkte, hoge temperatuurbestendigheid en goede verwerkingsprestaties. Met de continue verbetering van productietechnologie en diepgaand onderzoek zullen de prestaties van Nb1Zr-legeringsplaat continu worden geoptimaliseerd en het toepassingsgebied verder worden uitgebreid. In de toekomst zal Nb1Zr legeringsplaat naar verwachting een sleutelrol spelen in meer opkomende gebieden en belangrijke bijdragen leveren aan het bevorderen van technologische vooruitgang en ontwikkeling in verschillende industrieën. Tegelijkertijd kijken we ook uit naar de continue innovatie van de materiaalwetenschap, Nb1Zr legeringsplaat kan meer prestatie doorbraken en toepassing innovaties te bereiken, en brengen meer verrassingen en veranderingen in de ontwikkeling van de menselijke samenleving.


Shaanxi Zhuohangxin Metal is een toonaangevende fabrikant en leverancier van niobiumproducten, voornamelijk met inbegrip van niobiumplaten, niobiumstaven, niobium-ingots, niobiumbuizen, enz. We zijn toegewijd aan het verstrekken van klanten met de beste producten, de laagste prijzen en de meest tijdige levering.

Contact Leverancier

We hebben meer categorieën voor u. lf u de producten die u hierboven wilt niet kunt vinden, vult u gewoon het formulier in en vertelt ons welke producten u uit China wilt importeren.

chat top