Следи от ниобий (Nb) и тантал (Ta) са типичнистабилизиращи и укрепващи елементив сплави на базата на никел - и тяхното синергично или индивидуално добавяне може значително да оптимизира цялостната производителност на сплавите със следните специфични ефекти:
Укрепващ валежите ефект
Ниобият и танталът имат силен афинитет към въглерода и азота в сплави на основата на никел - и могат да образуват фини и диспергираниКарбиди тип MC -(като NbC, TaC) и карбонитриди по време на процеса на топлинна обработка на стареене. Тези утайки могат да блокират движението на дислокациите и границите на зърната, което ефективно подобрявависока - температурна якост, устойчивост на пълзенеиживот на уморана сплавите. Танталът има по-значителен укрепващ ефект от ниобия, тъй като TaC има по-висока твърдост и термична стабилност.
Ефект на рафиниране на зърното
Следи от ниобий и тантал могат да действат катохетерогенни нуклеационни ядрапо време на втвърдяването на сплави на базата на никел -, което усъвършенства - размера на отливките на сплавите. Фините - зърнести структури не само подобряват устойчивостта на стайна - температура и пластичността на сплавите, но също така подобряватустойчивост на корозияизаваряемост, тъй като границите на зърната могат да попречат на проникването на корозивни среди и да намалят тенденцията за горещо напукване при заваряване.
Влияние върху устойчивостта на корозия
Когато се разтворят в матрицата, ниобият и танталът могат да подобрят пасивиращата способност на повърхността на сплавта на базата на никел -, правейки пасивиращия филм по-плътен и по-стабилен, като по този начин подобряваустойчивост на междукристална корозияиточкова корозия, особено в киселинни или съдържащи хлорид - сурови среди. В допълнение, карбидите тип MC -, образувани от ниобий и тантал, могат да намалят утаяването на богати на хром - карбиди по границите на зърната, като избягват появата на зони с изчерпване на хром и допълнително подобряват устойчивостта на междукристална корозия.
Регулиране на фазовата стабилност
В суперсплавите на базата на никел -, ниобият и танталът могат да стимулират утаяването на' фаза(Ni3(Al, Ti, Nb, Ta)) и коригирайте неговата морфология и разпределение. Фазата е фазата на укрепване на сърцевината на суперсплавите и подходящото добавяне на ниобий и тантал може да подобри термичната стабилност на фазата, позволявайки на сплавта да поддържа висока якост при повишени температури (над 650 градуса). Въпреки това, прекомерното добавяне може да доведе до образуването на крехки топологично близки - опаковани (TCP) фази, което ще намали якостта на сплавта.
Влияние върху производителността на обработката
Умереното добавяне на ниобий и тантал може да подобривъзможност за гореща обработкаот сплави на базата на никел -, но прекомерното съдържание ще увеличи твърдостта на сплавта и ще увеличи трудността на обработката със студена деформация. Следователно съдържанието на ниобий и тантал в практически приложения трябва да бъде строго контролирано в съответствие със сценариите за приложение на сплавта и изискванията за обработка.
