铌在高温合金中的应用
铌在超级耐热合金中的重要作用
铌在超级(耐热)合金中的重要作用在商业用超级(耐热)合金中,镍基超耐热合金718,706和625在产量中占据非常突出的位置。
实际上镍基超耐热合金产品主要是由这几种合金组成。
这些合金中含铌量为3—5.5wt%。
表1列出了最重要的含铌超级合金的化学成分:表1---最重要含铌超耐热合金的正常化学成分(wt%)合金Ni Nb Cr Co Mo W Ti Al Fe C 其它Inconel 718 52.5 5.1 19.0 3.00.90.5 18.5Inconel706 41.5 2.9 16.0 1.80.2 37.5 0.03Inconel625 61.0 3.6 21.5 9.00.20.2 2.5 0.05Rene88DT 56.5 0.7 16.0 13.0 4.0 4.0 3.7 2.1 0.03 0.015BRene95 61.0 3.5 14.0 8.0 3.5 3.5 2.5 3.5 <0.30.16 0.01B;0.05Zr Udimet630 50.0 6.5 17.0 3.0 3.0 1.00.7 18.0 0.04 0.004B Inconel 751 72.5 1.0 15.5 2.3 1.2 7.0 0.05 0.25max.Cu InconelX750 73.0 1.0 15.5 2.50.7 7.0 0.04 0.25max.Cu Alloy713C 74.0 2.0 12.5 4.20.8 6.1 0.12 0.12B;0.10Zr IN-738 61.0 0.9 16.0 8.5 1.7 2.6 3.4 3.4 0.17 0.01B;0.1Zr;1.7Ta MAR-M200 60.0 1.0 9.0 10.012.0 2.0 5.0 0.15 0.015B;0.05Zr Inconel 907 38.0 4.7 13.0 1.50.0342.0 0.15SiInconel909 38.0 4.7 13.0 1.50.0342.0 0.01 0.40Si铌在超级(耐热)合金中的作用铌在超耐热合金中的主要作用是固溶强化和析出强化。
铌的用途和在合金中的应用
铌的用途和在合金中的应用铌是一种重要的金属元素,拥有广泛的用途和在合金中的应用。
本文将介绍铌在不同领域的用途,并详细探讨其在合金中的应用。
1. 铌的用途1.1 超导材料铌是目前应用最广泛的超导材料之一。
在超导领域,铌常作为导线和线缆材料使用,其低温下的超导性能优异,能够承受较强的电流密度。
铌超导材料被广泛应用于磁共振成像( MRI)、能源传输、磁测量和核磁共振等领域。
1.2 耐蚀材料铌具有优异的耐腐蚀性能,可以用于制造化工设备、火箭推进剂等对耐蚀性有较高要求的领域。
铌能够抵抗各种酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀,同时还能保持较高的强度和韧性。
1.3 电子元器件铌还被广泛应用于电子元器件和集成电路中。
由于铌的高熔点、良好的导电性、氧化性能和耐热性,它可以用于制造电容器、电阻器、晶体管等。
铌还可作为电子束曝光装置中的阴极材料,用于制造微电子元件。
2. 铌在合金中的应用2.1 高温合金铌在高温合金中广泛应用。
高温合金是一种耐高温和耐腐蚀的特种合金,常用于航空航天、核工业和化工等领域。
铌能够提高高温合金的强度和耐腐蚀性能,同时还能提高其耐热和氧化性能,延长使用寿命。
2.2 钢铁冶炼铌在钢铁冶炼中的应用主要体现在不锈钢和低合金钢中。
铌可以提高钢材的强度、硬度和耐腐蚀性能,同时改善钢材的冷加工性能。
此外,铌还能够抑制钢材的晶界腐蚀和析出物的形成,提高钢材的整体性能。
2.3 铸造合金铌在铸造合金中具有重要作用,能够增加合金的强度、硬度和耐磨性。
铌合金还具有较高的热膨胀系数和耐蚀性,适用于制造耐高温、耐磨损的零部件和工具。
2.4 超合金铌作为超合金的重要成分之一,能够显著提高其高温强度和耐腐蚀性能。
超合金主要应用于高温、高压和强腐蚀环境下的航空航天、能源和化工领域。
铌超合金广泛用于制造航空发动机叶片、涡轮叶片和燃烧室等高温部件。
综上所述,铌在各个领域拥有广泛的用途和在合金中的应用。
其超导性能、耐蚀性和高温强度使得铌成为重要的功能材料,在科学研究和工业生产中发挥着重要作用。
高纯铌的用途
高纯铌的用途铌的作用与用途1、高温合金;2、铌基合金;3、钢铁应用;4、电瓷;5、钱币;6.医疗领域;7.医疗领域;8.航空航天工业。
1.世界上很大一部分铌以纯金属态或以高纯度铌铁和铌镍合金的形态,用于生产镍、铬和铁基高温合金。
这些合金可用于喷射引擎、燃气涡轮发动机、火箭组件、涡轮增压器和耐热燃烧器材。
铌在高温合金的晶粒结构中会形成γ相态。
2.C-103是一种铌合金,它含有89%的铌、10%的铪和1%的钛,可用于液态火箭推进器喷管,例如阿波罗登月舱的主引擎。
阿波罗服务舱则使用另一种铌合金。
由于铌在400°C以上会开始氧化,所以为了防止它变得易碎,须在其表面涂上保护涂层。
3.在钢的各种微合金化元素中,废铌是最有效的微合金化元素,铌的作用如此之大,以至于铁原子中含有丰富的铌原子,就能达到改善钢性能的目的。
实际上钢中加入0.001%—0.1%的铌,就足以改变钢的力学性能。
4.铌酸锂是一种电铁性物质,在手提电话和光调变器中以及表面声波设备的制造上有广泛的应用。
它的晶体结构属于ABO3型,与钽酸锂和钛酸钡相同。
铌可以代替钽电容器中的钽,降低成本,但钽电容器仍较为优胜。
5.在钱币上,铌有时会与金和银一起用在纪念币上作贵重金属。
例如,奥地利自2003年起,生产了一系列银铌欧罗币,其颜色是阳极化过程形成的氧化物表层衍射所产生的。
铌的物理化学性质铌具有顺磁性,高纯度铌金属的延展性较高,但会随杂质含量的增加而变硬。
它的最外电子层排布和其他的5族元素非常不同。
同样的现象也出现在前后的钌(44)、铑(45)和钯(46)元素上。
铌在低温状态下会呈现超导体性质。
在标准大气压力下,它的临界温度为9.2K,是所有单质超导体中最高的。
其磁穿透深度也是所有元素中最高的。
铌是三种单质第II类超导体之一,其他两种分别为钒和锝。
铌金属的纯度会大大影响其超导性质。
金属铌可用电解熔融的七氟铌酸钾制取,也可用金属钠还原七氟铌酸钾或金属铝还原五氧化二铌制取。
铌铁的牌号及用途
铌铁的牌号及用途在钢铁工业中铌可作为合金剂加入,在不锈钢与耐热钢中加入、在不锈钢与耐热钢中加入铌,有利于提高其可塑性和抗蚀性,结构钢中加入铌,可改善其焊接性能,并提高强度和可塑性,并防止焊缝腐蚀。
对高温钢和高温合金来说,铌是不可缺少的,因为铌可以提高高温强度,细化晶粒,阻止高温下晶粒长大。
铌与碳结合成碳化物,可消除碳化铬沉积在不锈钢中的有害作用,提高抗腐蚀能力。
纯铌及其合金用于电子、化学、轻工业、飞机与火箭制造及其他技术方面。
巴西CBMM公司是全球最大的铌铁生产厂家,年产量约7-8万吨,占全球铌铁约85%的市场份额,居绝对的垄断地位。
若用户是通过正常渠道进的巴西CBMM原厂铌铁,在出现任何质量异议以及计重方面的异议,均可凭据上述证明材料直接向其提出索赔,有充分可信赖的售后保障。
二、其它形式的所谓“巴西铌铁”:1、50kg 铁桶装:也会打上巴西铌铁的标志,甚至印上CBMM公司的字样。
2、100kg铁桶装:基本同上,只不过桶大一点而已。
3、吨袋包装:这是最容易混淆的一种。
但要注意:其一:有没有捆CBMM公司的打包带(就是打包带上有印字的);其二:有没有带熏蒸记号的木箱托盘——木箱在报关进口时,一定要熏蒸以杀死木头里面可能带有的有害虫卵等,熏蒸完后的木头海关要盖章;其三:是不是CBMM公司的包装袋——而不是装国产铬铁的包装袋!!其四:也是最重要的一点:包装袋上有没有CBMM公司的原厂“蓝色扎带”——它是用来捆铌铁封口的,要打开包装袋,就必须一次性破坏这个扎带。
这个扎带上同样印有CBMM公司的标志,并且还有6位数字的编号。
如果没有上述中的任何一项,就不是原包装!三、两种包装的价格:目前市面上两种包装的货都有卖,所以就形成两种价格体系。
原包装的一般含税报价在24-26万之间;其它形式包装的报价一般在19.5-22万之间,但不含税——并且一般只做不开票的生意。
价格差别很大——为什么?肯定里面的“内容”有区别啦!四、为什么我不用原包装的货做出的产品好像也差不多?答:1、非原包装铌铁里面一定有铌铁,且经过化验,含量一般不会低于55%,就好比买50基和60基的铬铁一样的道理,都可以用。
铌在超级耐热合金中的重要作用
铌在超级(耐热)合金中的重要作用在商业用超级(耐热)合金中,镍基超耐热合金718,706和625在产量中占据非常突出的位置。
实际上镍基超耐热合金产品主要是由这几种合金组成。
这些合金中含铌量为3—5.5wt%。
表1列出了最重要的含铌超级合金的化学成分:表1---最重要含铌超耐热合金的正常化学成分(wt%)合金Ni Nb Cr Co Mo W Ti Al Fe C 其它Inconel 718 52.5 5.1 19.0 3.00.90.5 18.5Inconel706 41.5 2.9 16.0 1.80.2 37.5 0.03Inconel625 61.0 3.6 21.5 9.00.20.2 2.5 0.05Rene88DT 56.5 0.7 16.0 13.0 4.0 4.0 3.7 2.1 0.03 0.015BRene95 61.0 3.5 14.0 8.0 3.5 3.5 2.5 3.5 <0.30.16 0.01B;0.05Zr Udimet630 50.0 6.5 17.0 3.0 3.0 1.00.7 18.0 0.04 0.004B Inconel 751 72.5 1.0 15.5 2.3 1.2 7.0 0.05 0.25max.Cu InconelX750 73.0 1.0 15.5 2.50.7 7.0 0.04 0.25max.Cu Alloy713C 74.0 2.0 12.5 4.20.8 6.1 0.12 0.12B;0.10Zr IN-738 61.0 0.9 16.0 8.5 1.7 2.6 3.4 3.4 0.17 0.01B;0.1Zr;1.7Ta MAR-M200 60.0 1.0 9.0 10.012.0 2.0 5.0 0.15 0.015B;0.05Zr Inconel 907 38.0 4.7 13.0 1.50.0342.0 0.15SiInconel909 38.0 4.7 13.0 1.50.0342.0 0.01 0.40Si铌在超级(耐热)合金中的作用铌在超耐热合金中的主要作用是固溶强化和析出强化。
铌导热系数
铌导热系数全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:铌是一种化学元素,属于过渡金属。
铌具有良好的导热性能,因此被广泛应用于导热材料中。
导热系数是衡量材料导热性能的重要指标,下面我们就来详细介绍铌的导热系数及其应用。
一、铌的基本情况铌的化学符号为Nb,原子序数为41,原子量为92.906。
铌是一种灰白色金属,具有良好的导电性和导热性能。
铌在自然界中主要以铌矿石的形式存在,常见的矿石有铌铁矿和钛铌矿。
铌主要用于制造导电材料、合金材料和高温材料等领域。
二、铌的导热系数导热系数是描述材料导热性能的物理量,通常用λ表示。
导热系数越高,材料的导热性能越好。
铌具有较高的导热系数,一般在60-70 W/(m·K)左右。
这意味着铌具有良好的导热性能,可以快速传递热量,适合用作导热材料。
1. 导热材料:铌的高导热系数使其成为优秀的导热材料,可以用于制造散热器、导热管和导热片等产品。
这些制品在电子电路、光伏发电和机械制造等领域中得到广泛应用,能有效降低设备的温度,提高工作效率。
2. 高温材料:铌具有良好的高温稳定性和耐热性,可以承受高温环境下的工作,因此被广泛用于制造高温工作部件和热阻材料。
铌合金具有优异的耐热性能和机械性能,被广泛应用于航空航天、航空发动机和化工设备等领域。
3. 导热润滑剂:铌粉末可用作导热润滑剂,用于加工高温合金和陶瓷材料。
铌粉末的高导热性能能够快速传递热量,降低加工温度,减少能源消耗,提高生产效率。
四、总结第二篇示例:铌是一种化学元素,属于过渡金属。
铌在自然界中很稀少,主要以矿石的形式存在,如铌钽矿。
铌具有很多重要的应用领域,其中导热系数是其在工业生产中的一个重要性质。
导热系数是指物质导热性能的一个物理量,是衡量物质传热能力的指标。
导热系数越高,说明物质的传热能力越强,即热量在单位时间内传导得越快。
铌的导热系数较高,这使得它在一些特定的场合下能够有效地传导热量,起到很好的导热作用。
铌具有优异的机械性能和化学性能,因此被广泛应用在航空航天、核工业、化工等领域。
含铌高温合金研究进展
Xishan Xie High Temperature Materials Research Laboratories, University of Science & Technology Beijing, Beijing 100083, China
关键词:铌,高温合金,强化 摘要:铌是铁基、镍铁基和镍基高温合金中的一个重要强化元素,中国对铌在改进和发展高 温合金方面给以特别的关注。含 0.5-0.6%铌 A-286 合金的变种 GH4871*铁基高温合金可以 在 600-650℃的范围内作为叶片式盘材使用。为了使含 5-5.5%Nb 的镍铁基高温合金 Inconel718(中国标号 GH4169)的使用温度由 650℃提高到 700℃,在中国正进行着系统的 研究和发展。
1,2—5s;3,4—180s;5,6—1800s 2、 控制偏析:在 718 合金的凝固结晶过程中产生了严重的 Nb 偏析。因此,在 718 合金钢
8
锭中会形成大块状的 Laves 相和共晶 Laves 相。在中国系统地研究了微量元素对合金凝 固结晶的影响并由此严格控制 P,S,B 和 Si 到非常低的含量[7]而发展出了低偏析技术。 把一个直径 Φ406mm 双真空(VIM+VAR)炼制具有非常低磷含量(0.0007%P)的低偏 析 Inconel718 钢锭和一个常规 718 合金(0.005%P)来作比较。如图 10 为分别从两个钢 锭的中心(部位 1)向边缘(部位 12)处,测出的大块状 Laves 相的分布曲线。这个生 产试验的对比分析,充分说明 P 对 718 合金具有严重偏析的倾向。然而。无论在低偏析 718 合金或者常规 718 合金中的偏析现象都可以经高温长时均匀化处理来消除,无论是 一次结晶形成的大块状 Laves 相或者是共晶中的 Laves 相都可以休斯 718 合金的 γ 基体 中完全溶解。
铌合金c103密度
铌合金c103密度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:铌合金C103是一种重要的金属材料,具有很高的密度。
在工程领域中,密度通常是材料性能的一个重要指标,对于铌合金C103来说,密度的大小直接影响着其力学性能、耐高温性能等方面。
本文将从铌合金C103的密度及其对材料性能的影响进行详细探讨。
铌合金C103是一种铌和钛的合金材料,由于其具有良好的高温强度和抗氧化性能,广泛应用于航空航天领域的制造。
该合金的化学成分中含有很少的杂质元素,因此密度相对较高。
一般来说,铌合金C103的密度在8.3~8.7g/cm³之间,属于高密度金属。
这种高密度使得铌合金C103在材料加工、成型、焊接等方面具有一定的特点和难度,但同时也赋予了其优秀的机械性能和强度。
铌合金C103的高密度主要受到其化学成分和晶格结构的影响。
其主要的成分是铌和钛,这两种金属元素具有较高的原子量和相对原子质量,因此在合金中含量较高的情况下,整体密度也会相对较高。
铌合金C103的晶格结构也是密度高的原因之一。
在合金晶格中,原子间距禋较小,原子排列比较紧密,这也导致了合金的密度较高。
除了密度之外,铌合金C103的其他物理性能也十分优异。
其熔点较高,热膨胀系数小,导热性能好等,这使得其在高温、高压等条件下依然能够保持稳定的性能,广泛应用于制造航空发动机、火箭推进器等高要求的部件。
密度会影响到铌合金C103的成形加工难度,如在铸造、锻造等工序中需要采取专门的工艺措施来解决密度较高的问题。
第二篇示例:铌合金C103是一种具有优异性能的金属材料,其密度是其重要的物理属性之一。
具体来说,铌合金C103的密度为8.4克/立方厘米。
这个密度值既不算特别高,也不算特别低,适中的密度使其在许多工业应用中得到了广泛的应用。
让我们来了解一下铌合金C103的性质。
铌合金C103是一种含铌量高达90%以上的合金材料,还含有一小部分的钛和硅,具有极高的综合性能。
它具有良好的机械性能,优异的耐高温性能和优异的耐腐蚀性能,是一种非常理想的结构用合金材料。
铌在工业中的应用及地位
铌在工业中的应用及地位铌是一种重要的过渡金属元素,广泛应用于工业生产中。
它的独特性能使得铌在多个领域具有重要地位。
首先,铌在钢铁和合金工业中被广泛使用。
铌可以与钢中的碳和氮形成碳氮化物颗粒,提高钢的强度和耐磨性。
这使得铌合金在制造高速切削工具、刀具和机床具有重要的作用。
此外,铌合金还用于航天器、火箭、导弹和核电设备等高强度和高温环境下的零部件制造。
通过加入适量的铌,可以提高材料的耐高温性能,延长其使用寿命。
其次,铌在电子和半导体工业中有广泛的应用。
铌的大量使用主要是因为其具有良好的超导性能。
超导材料是电子和电力领域中的重要组成部分,具有低电阻和高磁场传输性能。
铌的超导转变温度相对较高,目前已经发展出了许多铌基超导材料,用于制造超导磁体、超导电缆以及在核磁共振成像和粒子加速器等设备中的应用。
此外,铌还在化工和冶金工业中广泛应用。
铌酸盐作为催化剂在石油加工、塑料制造、合成纤维和有机合成等领域具有重要作用。
铌还可以与其他金属形成高强度的金属间化合物,提高合金的力学性能和耐腐蚀性。
铌合金还可以用于生产各种耐腐蚀和高温合金,应用于某些特殊场合,如化学工业中的反应容器、石油和天然气开采中的高温高压设备。
此外,铌在医学领域也有应用。
铌可以与其他金属形成高强度和生物相容性的金属合金,用于植入物和人工关节的制造。
铌合金的高强度和生物稳定性使得这种材料成为医学领域中最常用的植入材料之一。
铌合金还用于制造牙科设备,如牙桥、人工牙齿等。
总的来说,铌在工业中具有广泛的应用和重要的地位。
它的独特性能使得它成为制造高强度、高温和耐腐蚀材料的理想选择。
随着技术的不断进步,对铌材料性能的要求也在不断提高,因此铌在工业中的应用前景将更加广阔。
铌在高温合金中的应用
铌在我国高温合金中应用我国高温合金仿制和研制成功的有100多种,1982年列入高温合金手册的有84个牌号,1989年纳入航空材料手册的有73个牌号,其中60多个合金牌号已进入批量生产,并具有年生产10000吨高温合金的设备能力。
现以航空发动机的热端部件燃烧室﹑涡轮盘和涡轮叶片说明我国高温合金体系中含铌钢的形成、发展和应用状况。
1、含铌铸造高温合金和国际发展趋势一样,我国在继应用多晶铸造高温合金后,又发展了一系列定向和单晶铸造高温合金含铌合金如表1。
DZ22和DZ38G等一系列合金,达到使用温度1000摄氏度的高水平,特别是不含铪的DZ4合金已经投入批量生产。
第一代的单晶合金DD3在90年代研制成功,可以达到1020℃的高温并且开始应用。
目前也正在进一步开展第二代﹑第三代单晶合金的研制表2。
2、铌铁基高温合金单一或组合加入钨﹑钼﹑铌进行固溶强化。
以固溶强化为主的铁基高温合金列于表3。
主要成分为Fe-Ni-Cr的奥氏体基体,可以溶解较多的固溶强化元素W ﹑Mo和Nb,也可溶解一定量的沉淀强化元素Al和Ti,使基体γ获得满意的强度和耐蚀性。
其它相均在γ基体上形成,通过对基体的作用表现出对合金性能的影响。
各相之间的相互作用也必须通过γ基体才能实现。
3、铌镍基高温合金下面仅着重介绍几个具有代表性的独创镍基高温合金。
表4。
经过7﹑8年艰苦的工作,1964年,511合金在WP-7发动机上作为一级工作叶片通过100小时试车,1965年通过部级鉴定,最终研制成功,正式命名为GH51合金。
其成分为:C0.06/0.11,Cr9.5/11.5,Ni基,Co15/16.5, W6.0/7.5,Mo2.5/3.1,Al5.7/6.2,Nb1.95/2.35,B0.012/0.02,Ce0.02,Zr0.03/0.05。
950摄氏度,100小时持久强度达19-20kg/mm2,1000℃,100小时持久强度达11kg/mm2。
铌特性用途
铌特性用途铌是一种过渡金属元素,具有多种特性和用途。
以下是关于铌的特性和用途的详细解释。
1. 特性铌是一种银灰色金属,具有高熔点、高热导率和良好的耐腐蚀性。
它还具有良好的延展性和可塑性,可以制成成型各种形状和尺寸的铌制品。
2. 用途2.1 高温合金铌具有良好的耐高温性能,可以在高温下保持较高的强度和刚性。
因此,铌被广泛用作高温合金的添加元素,常与钛、钼等元素合金化,制成用于航空航天、超声波无损检测、核电等领域的高温部件。
这些合金具有良好的耐腐蚀性、耐氧化性和高温强度,能够在极端条件下工作。
2.2 超导材料铌是目前应用最广泛的超导材料之一。
超导铌能够在低温下实现零电阻,流体电流时不发热或能耗极低。
这使得超导铌被广泛应用于磁共振成像(MRI)设备、加速器、能源传输和储存等领域。
此外,超导铌还可以用于制备超导磁体,用于实验室和工业中的磁场生成。
2.3 光学玻璃铌酸盐玻璃是一种具有优异光学性能的材料。
铌酸盐玻璃可用于制备激光器、放大器和光纤等光电器件。
由于铌酸盐玻璃具有宽广的透明窗口和较大的非线性折射率,可应用于光通信、光信息处理和生物医学领域。
2.4 高强度材料铌具有优异的力学性能,其强度和硬度优于钢材和铝材。
因此,将铌添加到金属合金中可以提高合金的强度和耐磨性,广泛用于制造高强度钢、高强度铝合金等材料。
铌合金广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑和电子等领域。
2.5 电子元器件铌材料具有良好的电子性能,可用于制造电阻器、电容器、电感器、电接点等电子元器件。
此外,铌材料还可以用于制造电子器件的连接件和薄膜电晶体管等高精度元件。
2.6 生物医学铌材料具有良好的生物相容性,可用于制造医疗设备和假体。
铌合金可以制成牙科种植材料、人工心脏瓣膜、骨内支架等医用器械。
由于铌无毒且生物相容性好,可以在人体内长期使用而不引起排斥反应。
3. 总结总的来说,铌具有卓越的高温性能、超导性能、力学性能和生物相容性等优点,因此广泛应用于高温合金、超导材料、光学玻璃、高强度材料、电子元器件和生物医学等领域。
铌高温合金的不二选择
铌高温合金的不二选择在高温环境下,金属材料的性能往往会受到很大的限制。
然而,铌高温合金以其出色的性能和广泛的应用领域而备受关注。
本文从铌高温合金的特性、应用领域和优势等方面进行详细介绍,旨在探讨铌高温合金作为不二选择的原因。
一、铌高温合金的特性铌高温合金是一种由铌为基础元素的合金材料。
其最显著的特性是在高温下拥有优异的耐热性和耐腐蚀性。
此外,铌高温合金还具有良好的抗氧化性、机械强度和热稳定性。
这些特性使得铌高温合金能够在高温环境下保持其完整性和稳定性,同时保护其他金属部件不受高温气体、液体或化学物质的侵蚀。
二、铌高温合金的应用领域1. 航空航天领域铌高温合金在航空航天领域有广泛的应用。
由于其出色的耐高温性能和机械强度,铌高温合金可用于制造航空发动机叶片、燃烧室和喷管等关键部件。
此外,铌高温合金还可以用于制作航天器的结构部件和热保护材料。
2. 能源领域在能源领域,铌高温合金可以用于制造燃气轮机、核电设备和高效燃烧器等。
由于铌高温合金能够耐受高温和化学侵蚀,它可以用于提高能源设备的工作效率和可靠性。
3. 化工领域铌高温合金在化工领域中被广泛应用于制造反应容器、催化剂载体和管道等设备。
由于其出色的耐腐蚀性和热稳定性,铌高温合金可以在恶劣的化学环境下工作,并且拥有较长的使用寿命。
三、铌高温合金的优势1. 耐高温性能铌高温合金的主要优势之一是其出色的耐高温性能。
在高温环境下,铌高温合金能够维持其机械性能和结构完整性,不会发生软化或变形,保证了设备的可靠运行。
2. 耐腐蚀性能铌高温合金具有出色的耐腐蚀性能,能够抵抗氧化、硫化和酸腐蚀等化学侵蚀。
这使得铌高温合金在恶劣的化学环境中广泛应用,保证了设备的稳定性和可靠性。
3. 机械强度铌高温合金具有良好的机械强度,能够抵抗高温和高压下的应力和压力。
这使得铌高温合金适用于高负荷、高应力的工作环境,同时延长了设备的使用寿命。
4. 热稳定性铌高温合金具有较好的热稳定性,能够在高温下保持其结构和性能的稳定。
铌铁的主要用途
铌铁的主要用途铌(铌)是一种银白色、质地坚硬的金属元素,化学符号为Nb,原子序数41,属于第五族元素。
铌的主要用途包括在合金制备、高温结构材料、核反应堆中的应用等领域。
以下将详细介绍铌的主要用途。
首先,铌在合金制备中具有重要作用。
铌与钢、不锈钢和镍基合金的合金制备中都具有重要作用。
铌能使这些合金获得优良的力学性能,耐热性、耐腐蚀性和耐磨损性。
具体来说,在不锈钢中添加适量的铌可以提高其耐腐蚀性和耐热性,使不锈钢更适用于高温高压环境。
此外,铌-钛合金也是一种重要的金属材料,具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性能,被广泛用于航空航天领域中的高温结构材料和发动机零部件。
其次,铌在高温结构材料中的应用也是其主要用途之一。
由于铌具有较高的熔点和耐热性,因此在高温结构材料中得到广泛应用。
例如,铌和铌合金可以用于制造高温合金、高熔点金属、超导材料和高温耐腐蚀的结构材料等。
这些高温结构材料被广泛应用于航空航天、航空发动机、化工、核能等领域,具有重要的经济和国防战略意义。
另外,铌在核反应堆中也有重要应用。
由于铌具有优良的耐辐照性能和化学稳定性,因此被广泛用于核反应堆中的结构材料和燃料包壳。
铌合金可以用于制造核反应堆中受到高辐照和高温影响的结构材料,如燃料包壳、控制棒、反应堆容器等。
铌合金不仅具有较低的中子吸收截面,还具有优良的耐腐蚀和热稳定性,可以有效提高核反应堆的安全性和可靠性。
此外,铌在电子工业、化工工业和医药工业中也有一定的应用。
例如,铌在电子行业中可以用于制造电容器、半导体材料和超导材料。
在化工工业中,铌可以用于催化剂、催化反应器和催化转化剂。
在医药工业中,铌元素也被用于制造医药原料和放射性同位素制备等。
总之,铌作为一种重要的金属元素,具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
随着现代科学技术的发展和应用领域的拓展,铌的应用将会越来越广泛,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
化学元素知识:铌-高温合金和钛金属的重要元素
化学元素知识:铌-高温合金和钛金属的重要元素铌是一种非常重要的化学元素,主要应用于高温合金和钛金属制造中。
本文将对铌的物理化学特性、应用领域、生产工艺和未来发展进行详细介绍。
一、铌的物理化学特性铌是一种质地坚硬的银白色过渡金属元素,原子编号为41,化学符号为Nb。
其密度为8.57克/立方厘米,熔点为2468摄氏度,沸点为4744摄氏度。
铌在化学活性上表现为一种中等程度的过渡金属,可以与氧、氯、硫等元素形成化合物,并且可以与其他元素合金化。
二、铌的应用领域铌是一种非常重要的化学元素,在工业生产和科技领域都有广泛的应用。
其中,最主要的应用领域是高温合金和钛金属制造。
由于铌具有优异的耐高温性能和化学稳定性,因此在制造高温合金材料时广泛应用,常用于制造航空发动机叶轮、火箭发动机喷嘴、核反应堆管道等部件。
同时,铌也是钛合金的重要合金元素之一,可以提高钛合金的塑性、强度和耐腐蚀性能,常用于制造航空航天、船舶、化工设备等高强度和耐腐蚀的部件。
除了高温合金和钛金属制造,铌还有其他应用领域。
例如,在电子工业中,铌常用于制造电容器、电感器、半导体器件等。
在化工工业中,铌常用于催化剂和催化剂载体的制造。
此外,铌还可以用于生产难熔金属、特殊陶瓷、铌钽合金等。
三、铌的生产工艺铌是一种比较稀有的元素,其在地壳中的含量约为2.5*10^-4%,因此自然界中比较难以获取。
通常,铌是通过矿石选矿和加工提炼技术来获取的。
目前,工业生产铌的主要方法有两种:氧化物煅烧还原法和氟化物还原法。
其中,氧化物煅烧还原法主要适用于铌铁矿等矿石的提炼,而氟化物还原法主要适用于铌-钽矿的提炼。
四、铌的未来发展随着现代工业的不断发展和对材料性能要求的不断提高,铌的需求量也在不断增加。
未来,铌在高温合金和钛金属制造领域的应用将会得到进一步推广和拓展。
在钛金属制造领域,铌将会成为更多新型钛合金材料的重要组成部分,例如高强度、高塑性、高强度、低密度的Ti-6Al-4V-3Nb-0.8Mo等合金材料。
铌合金及高温应用
铌合金及高温应用John HebdaWah Chang, An Allegheny Technologies Company1600 Old Salem Road, NE,Albany, OR 97321-4548, U.S.A.摘要:随着苏联人造地球卫星Sputnik号在1957的成功发射,在美国一个仅次于曼哈顿计划的科学研究发展计划开始逐步升温。
铌(当时被认为是钶),在不到20年的时间里,从实验室里被挖掘出来而成为了一个成熟的合金族,其可利用的量也从几磅增加到数吨,同时在全球范围内得到使用。
其它技术的发展,特别是电子束熔炼和真空系统的发展,为铌材料的成功应用铺平了道路。
然而,一旦政府为这个计划提供了资金,铌合金必须找到适合其性能且具有经济性的应用环境。
铌及其合金不是稀有和价格高昂的,而是易于在商业上得到应用的。
合金的种类是多种多样的,但是从经济学而不是冶金学角度来说,其多样性受到很大程度的限制。
今天,高温铌合金主要用于不同形式的火箭推进器。
尽管做了相当多着重于解决抗氧化问题方面的研究,但是铌合金的氧化问题迄今未能得到较好的解决。
涂层技术成为它的重要研究领域,并直接关系到铌合金的兴衰。
本文特意忽略了一类Nb-Ti合金,在超导领域或锚杆扣件中的许多应用以及逐步增加的在高温化学变化环境下抗燃方面的应用。
1 技术史回顾从一名英国化学家Charles Hatchett在1801年通过从一个矿石样品中识别了唯一一种氧化物而发现了这种元素以来,几乎经过了100年,这种金属才得到了实质性的应用。
除了Blomstand在1866年记录了氢还原氯化物提取这种金属的方法以外,直到二十世纪初期才出现了能够批量提取这种金属的方法。
那时Goldschmidt, Moisson和V on Bolton通过做出了各种还原反应享有声誉(Al和C 还原氧化物,钠还原一种氟化铌)(1)。
大约在1905和1907年,考虑的这种材料的可能应用领域是白炽灯的灯丝(那个时代的一种明显的高温下应用)。
铌原子序数-概述说明以及解释
铌原子序数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铌,化学元素符号为Nb,原子序数为41,属于过渡金属元素。
铌是一种较为常见的金属元素,在地壳中的含量较为丰富。
它具有许多独特的物理和化学性质,因此在各个领域都有广泛的应用。
铌是一种银灰色的金属,具有良好的延展性和塑性。
它的密度相对较高,熔点也较高。
铌在常温下稳定性较高,不易与空气中的氧气、水进行反应,因此具有较好的抗腐蚀性能。
此外,铌还具有较高的导电性和导热性,使其在电子工业和导热材料领域得到广泛应用。
铌在自然界中主要存在于铌矿和钽铌矿中,经过提炼和加工后可用于制备各种合金和化合物。
铌合金具有优异的力学性能和耐高温性能,被广泛应用于航天、航空、能源、汽车和化工等领域。
此外,铌也可以用于制备电容器、超导材料、电极等,拥有重要的科学研究价值。
本文旨在全面介绍铌的基本信息、性质和用途。
首先,将对铌的基本属性进行描述,包括化学符号、原子序数、物理性质等。
接着,将深入探讨铌的独特性质和多样化的应用领域,包括合金制备、电子工业、能源领域等。
最后,总结铌的重要性,并展望它在未来的应用前景。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解铌的特点和应用领域,进一步认识到铌在现代科学技术中的重要性,同时也能够为相关领域的科学研究和工程应用提供参考和借鉴。
1.2 文章结构:本篇长文主要围绕铌原子序数展开讨论,分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先对文章进行概述,介绍铌原子序数的基本情况和重要性,并提出文章的目的。
接下来,在正文部分,将详细阐述铌的基本信息,包括其原子序数、原子量、原子半径等。
同时,还会探讨铌的性质和用途,包括其化学性质、物理性质和常见的应用领域。
通过对铌的性质和用途的介绍,读者可以更好地了解铌的特点和作用。
最后,在结论部分,对整篇文章的内容进行总结,强调铌在科学研究和工业生产中的重要性。
同时,还会展望铌在未来的应用前景,探讨其可能的发展趋势和新的应用领域。
通过上述的文章结构,读者可以系统地了解铌的基本信息、性质和用途,并对其在科学和工业领域的重要性有一个全面的认识。
铌铁的牌号及用途
铌铁的牌号及用途在钢铁工业中铌可作为合金剂加入,在不锈钢与耐热钢中加入、在不锈钢与耐热钢中加入铌,有利于提高其可塑性和抗蚀性,结构钢中加入铌,可改善其焊接性能,并提高强度和可塑性,并防止焊缝腐蚀。
对高温钢和高温合金来说,铌是不可缺少的,因为铌可以提高高温强度,细化晶粒,阻止高温下晶粒长大。
铌与碳结合成碳化物,可消除碳化铬沉积在不锈钢中的有害作用,提高抗腐蚀能力。
纯铌及其合金用于电子、化学、轻工业、飞机与火箭制造及其他技术方面。
巴西CBMM公司是全球最大的铌铁生产厂家,年产量约7-8万吨,占全球铌铁约85%的市场份额,居绝对的垄断地位。
若用户是通过正常渠道进的巴西CB MM原厂铌铁,在出现任何质量异议以及计重方面的异议,均可凭据上述证明材料直接向其提出索赔,有充分可信赖的售后保障。
二、其它形式的所谓“巴西铌铁”:1、50kg 铁桶装:也会打上巴西铌铁的标志,甚至印上CB MM公司的字样。
2、100kg铁桶装:基本同上,只不过桶大一点而已。
3、吨袋包装:这是最容易混淆的一种。
但要注意:其一:有没有捆CB MM公司的打包带(就是打包带上有印字的);其二:有没有带熏蒸记号的木箱托盘——木箱在报关进口时,一定要熏蒸以杀死木头里面可能带有的有害虫卵等,熏蒸完后的木头海关要盖章;其三:是不是CBM M公司的包装袋——而不是装国产铬铁的包装袋!!其四:也是最重要的一点:包装袋上有没有CBMM公司的原厂“蓝色扎带”——它是用来捆铌铁封口的,要打开包装袋,就必须一次性破坏这个扎带。
这个扎带上同样印有CBMM公司的标志,并且还有6位数字的编号。
如果没有上述中的任何一项,就不是原包装!三、两种包装的价格:目前市面上两种包装的货都有卖,所以就形成两种价格体系。
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铌在我国高温合金中应用我国高温合金仿制和研制成功的有100多种,1982年列入高温合金手册的有84个牌号,1989年纳入航空材料手册的有73个牌号,其中60多个合金牌号已进入批量生产,并具有年生产10000吨高温合金的设备能力。
现以航空发动机的热端部件燃烧室﹑涡轮盘和涡轮叶片说明我国高温合金体系中含铌钢的形成、发展和应用状况。
1、含铌铸造高温合金和国际发展趋势一样,我国在继应用多晶铸造高温合金后,又发展了一系列定向和单晶铸造高温合金含铌合金如表1。
DZ22和DZ38G等一系列合金,达到使用温度1000摄氏度的高水平,特别是不含铪的DZ4合金已经投入批量生产。
第一代的单晶合金DD3在90年代研制成功,可以达到1020℃的高温并且开始应用。
目前也正在进一步开展第二代﹑第三代单晶合金的研制表2。
2、铌铁基高温合金单一或组合加入钨﹑钼﹑铌进行固溶强化。
以固溶强化为主的铁基高温合金列于表3。
主要成分为Fe-Ni-Cr的奥氏体基体,可以溶解较多的固溶强化元素W ﹑Mo和Nb,也可溶解一定量的沉淀强化元素Al和Ti,使基体γ获得满意的强度和耐蚀性。
其它相均在γ基体上形成,通过对基体的作用表现出对合金性能的影响。
各相之间的相互作用也必须通过γ基体才能实现。
3、铌镍基高温合金下面仅着重介绍几个具有代表性的独创镍基高温合金。
表4。
经过7﹑8年艰苦的工作,1964年,511合金在WP-7发动机上作为一级工作叶片通过100小时试车,1965年通过部级鉴定,最终研制成功,正式命名为GH51合金。
其成分为:C0.06/0.11,Cr9.5/11.5,Ni基,Co15/16.5, W6.0/7.5,Mo2.5/3.1,Al5.7/6.2,Nb1.95/2.35,B0.012/0.02,Ce0.02,Zr0.03/0.05。
950摄氏度,100小时持久强度达19-20kg/mm2,1000℃,100小时持久强度达11kg/mm2。
当时是直至目前仍是国内最高性能的高温变形合金,与前苏联的эи220,英美的Nimoic118国际同类型最高牌号合金性能水平相当。
尽管由于各种客观和主观的原因该合金没有被启用,但它的合金化原理,真空加电渣双联冶炼工艺,包套轧制工艺,四步模锻工艺,避免脱碳﹑脱硼热处理工艺等都是最先提出且颇有建树的,对后来其它高温合金的研究和试制都具有一定的启迪作用。
按照事先提出的要求,一个屈服强度高于GH33合金8-10kg/mm2综合性能优良的涡轮盘材料,经过WP-7发动机地面试车和空中试飞证实完全克服了涡轮盘伸长超差的问题。
中国自己研制的新的高温材料,取名为GH33A,其成分C≤0.07,Cr19/22,Ni基,Nb1.15/1.65,Al 0.7/1.2,Ti 2.5/3.0,B≤0.01,Ce≤0.01。
GH33A合金除了屈服强度高以外,疲劳和蠕变性能也都较GH33优越。
由于该合金在WP-7上作为一﹑二级涡轮盘和承力环成功地使用,WP-6的一﹑二级盘,WJ-5的一﹑二﹑三级涡轮盘也都全部改用GH33A。
K19合金含高钨﹑铌﹑低铬,高铝低钛,固溶强化和时效沉淀强化效应都很高。
持久强度比美国最高铸造合金Mar-M246,B-1900,In-100还高。
可用作850-1000℃新型燃气涡轮叶片,导向叶片和整体涡轮。
其成分为 C0.09/0.14,Cr5.5/6.5,Ni基,Co11.0/13.0,W9.5/10.7,Mo1.7/2.3,Al5.2/5.7,Ti1.1/1.5,Nb2.5/3.5,B0.05/0.10,Zr0.03/0.08。
537是为代替美国的IN-738合金。
西方的地面燃气轮机和舰用动力设备的一级动叶材料大都用含钽的IN-738合金。
钽是我国稀缺元素,而铌是我国富有元素,试验发现含1.7/2.2Nb的537合金也具有良好的抗燃气腐蚀性能和很好的高温强度,合金成分为C0.07/0.12,Cr15/16,Ni基,Co9.0/10.0,W4.7/5.2,Mo1.2/1.7,Al2.7/3.2,Ti3.2/3.7,Nb1.7/2.2,B0.01/0.02。
适用在800-850℃作大型地面发电燃气轮机动叶材料,经10000多小时使用考验,抗热腐蚀性能和使用质量均达到含钽IN-738合金水平。
4、含铌低偏析高温合金从1979年开始深入研究如何减少凝固偏析的问题,着眼点放在合金系统本身。
从热力学上分析,合金的凝固偏析程度决定于合金液相线和固相线的相对位置,即凝固温度区间大的合金凝固偏析严重,反之亦然。
因此,要减少合金的凝固偏析,一个有效的方法是压缩凝固温度区间。
为了准确测定这一区间,我们放弃了传统的热差分析法,而创建了金相探针法来进行这项工作。
结果表明,两种方法测得的各种高温合金的初凝固温度是接近的,而终凝温度则相差很大,用热差分析法测得的凝固区间一般在50-100℃之间,两者相差100-200℃。
深入进行凝固过程的观察发现,在高温合金的凝固后期,当液体剩余量约2%-3%以后,液体的凝固过程非常缓慢,以至于其结晶潜热的放出非常小而不为热差分析仪所测出,这一温度区间大于100-200℃,这是两种方法所得结果相差悬殊的原因。
为了探明这种低熔点液体的成因,我们采用电子探针技术对其进行微区分析发现,除了Ti﹑Nb﹑Mo等严重偏析外,这种低熔点液体还含有极高的P﹑Zr﹑B ﹑Si含量,P的偏析系数可达1000倍,Zr和Si的偏析系数可达100倍。
这些微量元素在合金中的平均含量虽然很低,但由于它们在固溶体中的溶解度极低,在凝固过程中,绝大部分被排斥到固液前沿的液体中,随凝固过程的进行,其富集程度不断提高,在凝固后期达到形成共晶的程度。
研究还证明P﹑Zr﹑B和Si 等微量元素的严重偏析还严重地促进了Ti﹑Nb等主元素的凝固偏析,使各种有害相大量析出。
如将普通高温合金提纯后,使P<0.001,Si<0.05,B控制在成分下限及去Zr后,合金的凝固区间可压缩100-150摄氏度,共晶数量明显减少,即可有效地控制合金的凝固偏析。
(1) 低偏析精密铸造高温合金低偏析M17F﹑M40合金是在现在先进叶片材料基础上通过降低P﹑Zr﹑Si ﹑B和增加Al﹑Ti含量而发展出来的新型高强度叶片M38G﹑M40和M17F合金已于1985年通过了科学院组织的鉴定,与会专家一致认为它们分别是国际上同类合金中强度性能最好的合金。
M38G和DZ38G是目前最理想的工业和舰用燃机发动机涡轮叶片材料,作为“斯贝舰改”发动机一级和二级涡轮叶片材料进行了考核,得到了满意的效果,并于1992年通过了科学院的鉴定。
低偏析M38G合金是通过降低P﹑Zr﹑Si﹑B和增加Cr含量而发展出来的新型抗热腐蚀的叶片材料(表5和表6)。
M17F和M40合金分别比国际上最好的航空涡轮叶片材料IN-100工业和舰船涡轮叶片材料IN792合金的承温能力提高20-25摄氏度。
M38G合金与国外IN738合金的承温能力相同,但抗热腐蚀能力提高一倍,最适合于做劣质油作燃料的涡轮发动机叶片。
(2) 低偏析定向高温合金定向凝固高温合金在60年代中期就在实验室中研制成功,但由于中温横向性能低和纵向易开裂而影响了使用。
70年代中,由于发现在定向凝固高温合金中加入1-2%的Hf,使上述两个缺点得到缓解,从而推动了这类合金的应用。
但Hf是活泼元素,它的加入使返回料应用增加困难,提高了合金成本。
利用低偏析技术,发展了一种工业和舰用定向凝固叶片材料(DZ38G),两种航空用定向凝固叶片材料(DZ125L和DZ17GL)(表7)。
由表知,一些原来不宜做定向合金的合金,如M38,M17G等,经低偏析技术处理后也具有优良的定向性能。
而且还可看出,低偏析定向合金比普通定向合金持久寿命增加三倍,相当于提高承温能力20-25℃,接近第一代单晶合金的水平。
低偏析定向高温合金的横向性能不仅高于含Hf的普通定向高温合金,而且高于多晶合金。
这一点也很重要,因为中温横向性能是叶片榫齿的工作状态所要求的,而叶片的榫齿是叶片的薄弱环节。
低偏析的DZ38G合金作斯贝舰改机组二级涡轮叶片,通过了长期试车。
低偏析DZ125L合金作10A发动机高压一级空心涡轮叶片,现已通过了第一次性能试车。
低偏析DZ17GL已决定作10A发动机低压一级空心涡轮叶片。
由于低偏析合金纯度高,有优良的定向性能,可以在较低的壳型温度下进行定向,因而叶片成品率高达60%以上。
5、含铌耐腐蚀高温合金用于舰船﹑飞机﹑气垫船和发电用的燃气涡轮发动机部件受空气或燃油的盐氛污染而造成的热腐蚀问题不断引起人们高度重视。
成分见表8。
我国第一个耐腐蚀高温合金研制在1973年,开始于1980年K438合金通过鉴定,专家们认为,K438耐腐蚀铸造高温合金综合性能达到美国名牌IN738合金同等水平。
具有良好的抗热腐蚀性能﹑工艺性能和力学性能,组织稳定,根据不同条件可用于700-900摄氏度较恶劣环境中的涡轮叶片和导向叶片,特别适用于海上﹑陆用燃汽轮机叶片。
该合金采用了少余量熔模精密铸造工艺生产的叶片,并经铬铝涂层,经运行考核,对提高叶片抗腐蚀能力具有良好效果。
至此,K438合金成为我国第一个最佳的抗热腐蚀高温合金,并立足国内生产,到1985年4月份由无锡叶片厂生产2.3万千瓦燃气轮机一级动叶共九台套(每台套120片),分别安装在南京大桥电站﹑北京热电厂﹑中原油田和胜利油田等地运行发电,总经济效益是可观的。
由于K438合金对国民经济建设的巨大贡献,1982年获第一机械工业部奖励,1985年“K438铸造镍基高温合金材料和工艺研究”获国家科技进步三等奖。
到目前为止,K438合金仍然是国内综合性能最佳,应用最广泛的耐热腐蚀高温合金。
6、含铌粉末高温合金(1) 粉冶高温合金的发展和应用情况在粉冶高温合金领域中,美国﹑俄国处于领先地位。
粉冶高温合金的生产工艺流程:制粉→粉末筛分→混料→去除陶瓷夹杂→脱气﹑装套﹑焊封→热等静压→热加工化学成分及性能见表9和表10。
(2)我国粉冶高温合金的最新发展1977年钢铁研究总院建立了研究课题,从德国Heraeus公司引进了部分研究设备,国内自行设计了一台Φ690mm的热等静压机和一台500T的等温锻造机。
于1981年冶金部和航空部成立了联合研制组,有钢铁研究总院﹑北京航空材料研究所﹑北京钢铁学院和北京航空学院参加,共同研制FGH95粉冶高温合金,进行了大量的研究工作。
1984年底,模锻出Φ420mm的全尺寸涡轮盘。
盘件的性能基本达到了美国同类合金Rene’95技术条件的要求。
存在的问题是粉末中的陶瓷夹杂含量较高,致使材料性能不太稳定。
采用真空感应炉熔炼母合金,真空感应重熔,氩气雾化制粉。
粉末经过筛分﹑去除夹杂﹑真空脱气后,提供使用。