鈮鎢合金 Nb521（含 5% W）用于航天發(fā)動(dòng)機(jī)噴管時(shí)，如何通過(guò)固溶強(qiáng)化抵抗 1600℃高溫？

鎢原子（原子半徑 137pm）溶于鈮基體（原子半徑 143pm）形成置換固溶體，因原子尺寸差異產(chǎn)生晶格畸變，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固溶強(qiáng)化。在 1600℃高溫下，鎢的高熔點(diǎn)（3422℃）和低擴(kuò)散系數(shù)抑制鈮基體的晶粒長(zhǎng)大與蠕變。Nb521 合金中，5% 鎢的添加使合金在 1550℃時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá) 420-760MPa，相比純鈮（同溫度下強(qiáng)度約 200MPa）顯著提升。此外，固溶體中鎢的分布形成 “原子級(jí)釘扎” 效應(yīng)，延緩高溫下晶界滑移，從而抵抗噴管內(nèi)高溫燃?xì)猓s 3000℃）的熱沖擊與機(jī)械應(yīng)力。

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