鈮鎢合金性能

中國鈮鎢合金的力學(xué)性能和塑性一脆性轉(zhuǎn)變溫度如表1、表2所示。

中國典型鈮鎢合金的力學(xué)性能

典型鈮鎢合金的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度(℃)

鎢是鈮的有效強(qiáng)化元素，但隨著鎢添加量的增加，合金的塑性一脆性轉(zhuǎn)變溫度將上升，晶粒也顯著長大。因此，要得到高強(qiáng)度的鈮鎢合金，須適當(dāng)?shù)乜刂奇u的添加量，同時(shí)還須適量加入細(xì)化晶粒、降低塑性一脆性轉(zhuǎn)變溫度的元素如鋯和鉿等。1961年，美國研制成功用于航天飛機(jī)蒙皮的Nb-10W-2.5Zr合金，以后又發(fā)展成為Nb-10W-1Zr-0.1C合金。70年代初，中國也研制成功NbWl0Zr2.5和NbWl0Zr1C0.1合金。

鈮鎢合金按強(qiáng)化方式可分為固溶強(qiáng)化合金以及固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化相結(jié)合的合金。

鈮鎢合金

niobium tungsten alloys

包括錠坯制備及塑性加工、焊接、熱處理和涂層。

鈮鎢合金常采用粉末冶金法和熔煉法制備錠坯。粉末冶金法是將鈮、鎢和其他元素粉末經(jīng)混料、壓制和燒結(jié)制成預(yù)合金條，然后采用兩次以上真空電子束熔煉或真空電弧熔煉或這兩種熔煉方法相結(jié)合制備錠坯。電子束熔煉的目的在于去除預(yù)合金條中的雜質(zhì)(如間隙元素、低熔點(diǎn)金屬和非金屬雜質(zhì))、控制合金成分和制備一定尺寸的錠坯。真空電弧熔煉的目的在于制備成分更均勻、晶粒較細(xì)、直徑更大的錠坯。錠坯切削加工后，在1200℃以上溫度進(jìn)行擠壓開坯和鍛造，然后在500℃以下溫度軋制、拉拔，可制備棒材、板材、帶材、線材等產(chǎn)品。

鈮鎢合金一般采用惰性氣體保護(hù)鎢極焊和電子束焊工藝進(jìn)行自身焊接，也可用釬焊方法同鈦和鈦合金焊接。焊接前，焊接金屬必須用CCl4等有機(jī)溶劑清除油污和其他玷污痕跡，焊接操作時(shí)必須在高真空(真空度低于1.333×10Pa)或高純惰性氣體保護(hù)箱內(nèi)進(jìn)行。鈮鎢合金的焊接操作必須十分仔細(xì)，否則不易得到塑性良好的接縫。

常采用消除應(yīng)力退火和再結(jié)晶退火以及高溫固溶時(shí)效處理。

在高溫氧化環(huán)境中使用時(shí)，必須加涂抗氧化涂層。常采用Cr-Ti-Si和Cr-Fe-Si系涂層，可得到較好的抗氧化性能。

鈮鎢合金具有較高溫度下的強(qiáng)度和良好的室溫塑性，用常規(guī)成形加工技術(shù)可制成各種加工材和零件。它主要用于航天飛機(jī)蒙皮、核反應(yīng)堆工程、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件以及空間發(fā)電系統(tǒng)熱輻射屏和導(dǎo)管等。

嫦娥三號相關(guān)配套設(shè)施部分采用鈮鎢合金及涂層材料，具體采用的量涉及軍工機(jī)密未知。鈮鎢合金及涂層材料主要是應(yīng)用于發(fā)射尾翼防護(hù)罩，用以防護(hù)發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的高溫等影響，但具體的用量是很小的。