铌Nb元素的性质,用途和应用

我们深入研究了超强元素铌及其在镍高温合金中的作用。

镍基高温合金不仅仅是其组成部分的总和,但每一等级中的每一个组成部分都有其充分的理由。主要和次要元素材料的微妙平衡赋予了每种高温合金独特的工业应用性能。

以铌为例。这可以在某些高温合金中发现,如因科镍合金625和因科镍合金718。铌在1801年首次被报道时曾被称为铌,但直到1949年铌这个名字才被正式采用。在世界各地的冶金学中,它仍被称为它的原名。铌通常与另一种叫做钽的元素一起被发现,在高温合金的成分中,这两种元素经常被列在一起。

01:高温合金中的铌

这种金属是镍高温合金的重要组成部分,因为它的极端硬度类似于钛,但其延展性类似于铁。铌是一种被称为难熔金属的物质,与钼矿(高温合金成分中另一种常用元素)并列。其他属于这一类的金属是钽,我们已经提到过,钨和铼。所有这些难熔金属都具有相似的性能,包括优异的耐热性和耐磨性。它们都有很高的熔点,在室温下保持很高的硬度。这些都是工业镍合金中非常理想的性能。

虽然铌在镍合金中的使用量很小,但它的加入为高温合金提供了广泛的潜在应用,自20世纪初进入商业用途以来,铌就已经得到了广泛的应用。它适用于天然气管道,在那里它能承受高温而不腐蚀或磨损是非常重要的。这种合金中的微量元素足以使每一种合金都具有较高的强度。铌还广泛应用于航空航天、喷气发动机和火箭,因为它在高温下具有良好的稳定性。

02:铌高温合金的例子

在INCONEL合金625中,添加铌是该合金具有如此广泛的各种应用的部分原因。铌和钽的含量相对较高,为3.15-4.15%,这在一定程度上说明了该合金具有较高的强度和优异的耐蚀性。

INCONEL 781合金使用的铌和钽的含量更高;为4.75-5.5%,这是一个重要的添加量。这种材料既坚固又耐腐蚀,可用于液体燃料火箭的重要组件以及飞机发动机的零件中。

含铌和钽的另一种超强合金是INCONEL X750,它仅含有少量的两种元素(0.7-1.2%)。这种镍钴合金用于燃气轮机,火箭发动机推力室,压力容器和热处理装置的转子叶片。

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