铌铪合金(C103)
1965年,美国首次生产出铌铪合金C-103(NbHf10Ti1Zr0.7),并将其用于阿波罗载人登月舱火箭发动机的喷嘴加长段。
铌C-103的应用
C-103铌合金是航空航天工业中液体火箭推进器喷嘴、轻型推进系统和火箭发动机推力室的优良材料。铌合金C-103也用于制造涡轮泵和高温喷气发动机零件。由此可见,C-103铌合金是一种理想的空间工程材料。
铌C-103制造工艺
铌合金C-103具有高熔点。制造工艺包括C-103铸锭的生产工艺和机械工艺。将电子束铸造与真空自耗电极电弧炉相结合,将铌铪合金加工成铸锭。然后在1200℃以上对C-103进行挤压或锻造。铌铪合金C-103在500℃下轧制和拉拔后,制成板材、带材、棒材、线材或其他配件。
铌C-103焊接
铌合金C-103具有良好的焊接性。焊接方法包括钨极氩弧焊和电子束熔焊。焊接质量取决于氩气和真空的纯度。氩气越纯净,残余压力越低,焊接质量就越好。
C-103化学成分最大重量%(除非另有规定) | |||||||||
Products | C | O | N | H | Hf | Ti | Zr | W | Ta |
C-103 | 0.015 | 0.025 | 0.01 | 0.0015 | 9 - 11 | 0.7 - 1.3 | 0.7 | 0.5 | 0.500 |
C-103物理特性 | |||||||
产品 | 成份 | 密度 /g·cm-3 | 温度 /˚C | 线路膨胀系数 /10-6K-1 | 再结晶温度 /˚C | 退火温度 /˚C | 伸长率脆性转变温度/˚C |
C-103 | Nb-10Hf-1Ti-0.7Zr-0.1W-0.1 Mo-0.05Ta | 8.86 | 2349 | 4.5 (1203˚C) | 1038 - 1316 | 871 | - 196 |
铌合金C-103箔、薄板、带材和板材的机械性能 | |||
极限抗拉强度,最小值,Psi(MPa) | 屈服强度(0.2%偏移),最小值,Psi(MPa) | 1英寸(25 mm)标距长度的伸长率,最小值,% | |
0.05英寸(1.3毫米)及更薄的材料: | |||
室温 | 56 000 (385) | 40 000 (275) | 20 |
2000 ± 25°F (1100 ± 15°C) | 21 000 (145) | 16 000 (110) | 20 |
厚度大于0.05英寸(1.3毫米)的材料: | |||
室温 | 54 000 (370) | 38 000 (260) | 20 |
2000 ± 25°F (1100 ± 15°C) | 21 000 (145) | 16 000 (110) | 20 |
铌合金C-103棒材和线材的力学性能 | |||
极限抗拉强度,最小值,Psi(MPa) | 屈服强度(0.2%偏移),最小值,Psi(MPa) | 1英寸(25 mm)标距长度的伸长率,最小值,% | |
直径小于等于0.050英寸(1.27毫米)的材料: | |||
室温 | 56 000 (385) | 40 000 (275) | 20 |
2000 ± 25°F (1100 ± 15°C) | 21 000 (145) | 16 000 (110) | 20 |
直径大于等于0.051英寸(1.30毫米)的材料: | |||
室温 | 54 000 (370) | 38 000 (260) | 20 |
2000 ± 25°F (1100 ± 15°C) | 21 000 (145) | 16 000 (110) | 20 |
C-103高温特性 | |||||||
产品 | 成份 | 形状 | Temperature/˚C | Tensile Strength/MPa | Temperature/˚C | Modulus of Elasticity | Break Strength/MPa |
C-103 | 10Hf, 1Ti, 0.7Zr | Sheet | 1093 | 189.8 | - | 112 490 | - |