Antixidación Niobium Hafnium Aleación C103 Tubo

Antixidación Niobium Hafnium Aleación C103 Tubo

El tubo C103 de aleación de hafnio antioxidación niobio es un material de alto rendimiento utilizado principalmente en la fabricación de componentes de la nave espacial en entornos de alta temperatura extrema. Esta aleación se basa en el niobio hafnium, y su resistencia a la oxidación y alta resistencia a la temperatura se han mejorado significativamente a través de la optimización de la composición (como ajustar la relación de titanio del hafnio) y las nuevas tecnologías de recubrimiento. Este material muestra un gran potencial en motores de cohetes reutilizables y equipos de exploración de espacios profundos, y se espera que se convierta en uno de los materiales importantes en el campo aeroespacial en el futuro.

Descripción

Shaanxi Zhongheng Weichuang Metal Materials Co., Ltd. supplies high-quality rare metals, mainly including niobium hafnium alloy 103, tungsten, tantalum, niobium, hafnium, titanium, zirconium, nickel, vanadium and alloys of conventional processed profiles such as plates, strips, coils, rods, wires, pipes, as well como productos procesados profundos, como barcos, crisoles, objetivos de pulverización, objetivos de recubrimiento, piezas mecanizadas, pantallas de aislamiento de horno de alta temperatura, elementos de calefacción, cuerpos de horno (hornos de calefacción, hornos de recocido), equipos resistentes a la corrosión, etc.

Como fabricante, proveedor y exportador de C103, proporcionamos productos especializados de alta pureza, resistentes a la alta temperatura, aeroespacial, de defensa, militar y marina con calidad sin preocupaciones y precios más favorables. El servicio al cliente siempre está en línea, por lo que no tiene preocupaciones.
 

 
 
Tecnologías clave de productos
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01.

Proceso de producción

Tecnología de fundición: se adopta el proceso de fusión dual de ARC de haz de electrones. Primero, el contenido de niobio se purifica mediante fusión del haz de electrones (mayor o igual al 90%), y luego la composición de la aleación (10HF-1TI-0.5Zr) se ajusta mediante un horno de arco de consumo de vacío para garantizar la uniformidad de la composición.
Procesamiento de plástico: el lingote se forma mediante rodillo caliente (1200 grados) y rodamiento en frío (temperatura ambiente ~ 500 grados), con una precisión de espesor de pared controlada de ± 0.05 mm, adecuado para estructuras complejas de paredes delgadas.
Fabricación aditiva: la tecnología de fusión del lecho de polvo láser (L-PBF) permite la impresión de alta densidad (99.94%) de componentes complejos, como los canales de flujo internos de las boquillas del motor aeroespacial.
Tratamiento de la superficie: aplique el recubrimiento de gradiente de HFC SIC mediante un método de sinterización de lodo, con una tasa de oxidación de menos o igual a 0.5 mg/cm ² · h a 1400 grados.

02.

Características del núcleo

Rendimiento de alta temperatura: punto de fusión de 2468 grados, resistencia a la tracción de 85MPa a 1200 grados (40% más alto que la aleación de niobio tradicional), temperatura de uso a largo plazo 1482 grados.
Ligero: densidad de 8.57 g/cm ³, reduciendo el peso en un 15% -25% en comparación con las aleaciones tradicionales de alta temperatura.
Resistencia a la oxidación: depende del recubrimiento SIC HFC. El efecto de protección de oxidación es significativo a 1400 grados, y la oxidación catastrófica es propensa a ocurrir por encima de 600 grados sin recubrimiento.
Propiedades mecánicas: la resistencia a la tracción a temperatura ambiente es de 380-450MPA, la resistencia al rendimiento después del fortalecimiento de alta temperatura es mayor o igual a 1500MPa, la alargamiento después de la fabricación aditiva es del 32%.

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Campos de aplicación

Sistema de propulsión aeroespacial

  1. Boquilla del motor de cohete: la estabilidad de alta temperatura (punto de fusión de 2468 grados) de la aleación C103 lo hace adecuado para canales de flujo de gas de alta temperatura en motores de cohetes. El proceso de fabricación aditiva (L-PBF) puede personalizar canales de enfriamiento internos complejos, mejorando la eficiencia de impulso específica en un 15%.
  2. Satélite Actitude Control Thruster: Utilizado para la cámara de empuje del motor de control de actitud, un diseño liviano (densidad de 8.57 g/cm ³) reduce los costos de lanzamiento del satélite, y la resistencia a la fluencia puede cumplir con los requisitos de choque térmico repetidos.

Campo de energía nuclear

  1. Tubo de revestimiento de combustible nuclear: reemplaza la aleación tradicional de circonio, reduce la sección transversal de absorción de neutrones en un 40%, tiene una excelente resistencia al fascinante de hidrógeno a 1400 grados y es adecuado para reactores enfriados por gas de alta temperatura.
  2. Interquangador de calor de metal líquido: utilizado como barrera de aislamiento de aleación de bismuto de sodio/plomo en reactores rápidos enfriados por sodio, resistente a la tasa de corrosión de metal líquido<0.01mm/year.

Equipo industrial de alta temperatura

  1. Componentes del reactor químico: en el equipo de producción de ácido hidrofluorico, la resistencia a la corrosión es tres veces mayor que la de la aleación de Hastelloy, y el ciclo de mantenimiento se extiende a más de 5 años.
  2. Sistema hidráulico de alta temperatura: la tubería de alta presión (35MPa) del actuador de la nave espacial está hecha de tubería C103, con una vida útil de fatiga de 10 ciclos.


Como representante de las aleaciones refractarias de tercera generación, las tuberías de aleación de niobium hafnium C103 exhiben una excelente estabilidad en entornos extremos superiores a 1800 grados a través de un fortalecimiento único de solución sólida y tecnología de recubrimiento antioxidante. La combinación de su bajo coeficiente de expansión térmica y una alta resistencia específica lo convierte en un material insustituible en campos clave como las boquillas del motor aeroespacial y la primera pared de dispositivos de fusión nuclear. Sin embargo, todavía existen desafíos, como la precisión insuficiente de los modelos de predicción de la vida de recubrimiento y los altos costos de producción en masa.

La investigación futura puede centrarse en: 1. Desarrollo de sistemas de recubrimiento compuesto de gradiente para mejorar la adhesión interfacial; 2. Optimizar el diseño de composición de aleación a través del aprendizaje automático; 3. Explore los procesos de fabricación aditivos para lograr un moldeo integrado de estructuras complejas.

Con el desarrollo de la exploración del espacio profundo y la tecnología de fusión nuclear controlable, se espera que las tuberías C103 se conviertan en el portador central para que los humanos rompan el límite de alta temperatura.

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