Trace niobium (Nb) dan tantalum (Ta) adalah tipikalelemen penstabilan dan pengukuhandalam aloi berasaskan nikel -, dan penambahan sinergi atau individu boleh mengoptimumkan prestasi komprehensif aloi dengan ketara, dengan kesan khusus seperti berikut:
Kesan pengukuhan kerpasan
Niobium dan tantalum mempunyai pertalian yang kuat untuk karbon dan nitrogen dalam aloi berasaskan nikel -, dan ia boleh membentuk halus dan tersebarMC - jenis karbida(seperti NbC, TaC) dan karbonitrida semasa proses rawatan haba penuaan. Mendakan ini boleh menyematkan pergerakan kehelan dan sempadan butiran, yang secara berkesan meningkatkankekuatan suhu - tinggi, rintangan rayapandankehidupan keletihandaripada aloi. Tantalum mempunyai kesan pengukuhan yang lebih ketara daripada niobium kerana TaC mempunyai kekerasan dan kestabilan terma yang lebih tinggi.
Kesan penghalusan bijirin
Trace niobium dan tantalum boleh bertindak sebagaiteras nukleasi heterogensemasa pemejalan aloi berasaskan nikel -, yang menapis sebagai - saiz butiran tuang aloi. Struktur berbutir - halus bukan sahaja meningkatkan keliatan suhu bilik - dan kemuluran aloi tetapi juga meningkatkanrintangan kakisandankebolehkimpalan, kerana sempadan butiran boleh menghalang penembusan media menghakis dan mengurangkan kecenderungan kimpalan retak panas.
Kesan terhadap rintangan kakisan
Apabila dilarutkan dalam matriks, niobium dan tantalum boleh meningkatkan keupayaan pempasifan permukaan aloi berasaskan nikel -, menjadikan filem pempasifan lebih padat dan lebih stabil, sekali gus meningkatkanrintangan kepada kakisan antara butirandankakisan lubang, terutamanya dalam berasid atau klorida - yang mengandungi persekitaran yang keras. Selain itu, karbida jenis MC - yang dibentuk oleh niobium dan tantalum boleh mengurangkan pemendakan karbida kaya kromium - pada sempadan butiran, mengelakkan berlakunya zon penyusutan kromium dan meningkatkan lagi rintangan kakisan antara butiran.
Peraturan kestabilan fasa
Dalam aloi super berasaskan nikel -, niobium dan tantalum boleh menggalakkan pemendakan' fasa(Ni₃(Al, Ti, Nb, Ta)) dan laraskan morfologi dan taburannya. Fasa ' ialah fasa pengukuhan teras superaloi, dan penambahan niobium dan tantalum yang sesuai boleh meningkatkan kestabilan terma fasa ', membolehkan aloi mengekalkan kekuatan tinggi pada suhu tinggi (melebihi 650 darjah). Walau bagaimanapun, penambahan yang berlebihan boleh menyebabkan pembentukan fasa pembungkusan - topologi rapuh (TCP), yang akan mengurangkan keliatan aloi.
Pengaruh ke atas prestasi pemprosesan
Penambahan sederhana niobium dan tantalum boleh meningkatkankebolehkerjaan panasaloi berasaskan nikel -, tetapi kandungan yang berlebihan akan meningkatkan kekerasan aloi dan meningkatkan kesukaran pemprosesan ubah bentuk sejuk. Oleh itu, kandungan niobium dan tantalum dalam aplikasi praktikal perlu dikawal dengan ketat mengikut senario aplikasi aloi dan keperluan pemprosesan.
