新型鈮鎢合金研制報告(文件)
【正文】 強(qiáng)化相。 鈮鎢合金板材的室溫和高溫力學(xué)性能可以達(dá)到協(xié)議要求。通過熱處理可以改變鈮基合金的內(nèi)部組織機(jī)結(jié)構(gòu)，使固溶強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化達(dá)到良好的配合。4℃。因此鈮基合金的熱處理在高真空或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行[56] Nb－W合金的固溶和時效熱處理在真空退火爐中進(jìn)行，設(shè)備的最高使用溫度為1800℃，極限真空度為。四、技術(shù)水平和應(yīng)用前景Nb－W合金材料完全能夠在各種型號的高溫推力室身部和延伸段使用。通過對合金所有化學(xué)元素進(jìn)行普查，發(fā)現(xiàn)W、Mo、Zr主元素有成分偏析現(xiàn)象，白點(diǎn)上富集的元素為Zr和C，兩者以化合物的形式存在，也就是說白點(diǎn)上物質(zhì)主要為ZrC，見圖3－7（圖中黑點(diǎn)為氧化物）。 Nb－W合金板材的焊接性能見表3－6。 為了消除加工缺陷，減少粗晶以及柱狀晶，對于合金變形程度的影響，改善合金的整體力學(xué)性能，采用換向軋制，縮小了合金板材在縱、橫軋制方向的性能差異，取得明顯效果。 合金板材性能提高、穩(wěn)定研究階段1)高溫再結(jié)晶熱處理板材的力學(xué)性能 通過1400℃以上的高溫對合金進(jìn)行均勻化、再結(jié)晶處理，使得合金的固溶強(qiáng)化相增多，使強(qiáng)度提高。2)鑄錠涂玻璃粉要求：涂玻璃粉厚度均勻，不能有氣孔、裂紋、脫落等缺陷。 對三種包套加工后的板材表面質(zhì)量進(jìn)行跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)鋼包套鍛造的鑄錠表面質(zhì)量最好，硅玻璃包套質(zhì)量最差；但是由于A4鋼在1320℃易與Nb發(fā)生共晶反應(yīng)，不能滿足鑄錠在1320℃鍛造要求，而鉬包套抗氧化能力又太差，因而在經(jīng)過多次試驗之后，仍然選用了玻璃粉包套進(jìn)行鍛造。通過基礎(chǔ)階段的研究1)制定了合金的鍛造工藝見表3－2表3－2 高溫鍛造工藝加熱溫度/℃保溫時間/鍛造鐓粗比側(cè)鍛拍扁到Nb－W－05批次145010直接鐓粗4814mmNb－W－06批次145010直接側(cè)鍛7521mm2)規(guī)范了合金成分中的關(guān)鍵元素的含量3)規(guī)范了合金加工作業(yè)制度 通過以上工作的開展鑄錠開裂現(xiàn)象得到了有效控制 基礎(chǔ)研究階段 工藝、性能改進(jìn)階段 對合金鍛造包套問題的研究 合金在熱鍛以及高溫處理過程中存在嚴(yán)重的氧化問題，采用包套方法控制合金加工時的氧化。先后建立了完善的退火、酸洗、鍛造、軋制以及輔助工序和工藝：總體研究主要分四各階段：第一階段；14批料是基礎(chǔ)研究階段，主要研究合金鑄錠對加工性能的影響；第二階段5－9批確定鍛造、軋制、退火工藝；第三階段10－13批主要研制合金板材的室溫以及高溫力學(xué)性能和換向軋制工藝；第四階段14－16批研制各類規(guī)格尺寸的板材，為合金焊接、涂層以及旋壓提供合格的板材批料。表2－14 Nb5210212B平均線膨脹系數(shù)溫度/℃平均線膨脹系數(shù)123平均值20～80020～90020～100020～110020～120020～130020～140020～150020～160020～170020～180020～1900 熱導(dǎo)率新型鈮鎢合金棒材平均比熱容、真比熱容、熱擴(kuò)散率、熱導(dǎo)率分別列入表21表216中，熱導(dǎo)率曲線見圖213。在1600℃時的力學(xué)性能比WC－103力學(xué)性能高出近4倍數(shù)據(jù)和曲線對比參照圖2－2－10。升溫速率為30℃/分。不同批次鈮鎢合金棒材不同狀態(tài)室溫和高溫力學(xué)性能對比見如下表2－表2－表2－10。在試驗中。Nb5210416綜合性能見表2－7表2－7Nb5210416綜合性能狀態(tài)性能σb∕Mpa∕Mpaδ∕%Eψ密度硬度硬態(tài)1538001731210℃退火1771001500℃退火672001351600℃高溫11811686500 變形溫度、變形程度、變形速度對新型鈮鎢合金的影響 在鈮中添加5％W、2％Mo、1％Zr，起到強(qiáng)化基體的作用，在常溫下很難塑性變形，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備條件，采取加熱鍛造和擠壓相結(jié)合實驗。表2－4 Nb5210416批工藝流程及工藝參數(shù)序號設(shè)備名稱工序技術(shù)參數(shù)加工尺寸1真空爐熱處理1300℃14分鐘保溫，真空5102Pa2焊包套焊封360KW中頻爐加熱1250℃20分鐘4擠壓機(jī)擠壓3150噸，突破壓力240kg/cm2，5酸洗6真空爐熱處理1300℃60分鐘保溫，真空5102Pa7涂層700℃涂氧化層8100KW中頻爐加熱9鍛錘鍛造兩火鍛造。對Nb5210415
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