EngMatData

C-103

铌合金
稀有与难熔金属难熔金属难熔金属(W/Mo/Ta/Nb/Zr/Hf/Re)
数据完整度
76

C-103 是航天用铌合金的主力:比纯铌强度高 50% 且可焊,用于火箭喷管延伸段

典型用途
液体火箭喷管、卫星推进器、高温结构
英文名
C-103 (Nb-10Hf-1Ti-0.7Zr)
ASTM B392-18

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

难熔金属的强度对间隙元素(O/N/C)极敏感,同一牌号不同熔炼批次可差 30% 以上
熔点
2350CB
密度 ρ
8.9g/cm³B
弹性模量 E
110GPaB
抗拉强度 Rm
450MPaB
导热系数 k
48W/(m·K)B
线膨胀系数 α
7×10⁻⁶/KB

热处理状态与交货状态

ANN退火态(再结晶退火)默认
工艺
退火
说明
力学性能为再结晶退火态;冷加工态强度更高但延性显著下降

声学性能

声速 c3516m/s
20℃
3516m/s计算值DCRC-HB#METALS
计算值:细杆纵波声速,与体波(纵波/横波)不同,超声检测应查体波声速
由 E 与 ρ 按 c=√(E/ρ) 计算(细长杆纵波)

力学性能

弹性模量 E110GPa
20℃
110GPa典型值BCRC-HB#METALS
多晶试样;单晶弹性常数各向异性显著
室温弹性模量
泊松比 ν0.38
20℃
0.38典型值BCRC-HB#METALS
室温泊松比
规定塑性延伸强度 Rp0.2380MPa
20℃
380MPa典型值BASM-HB#REFRACTORY
退火态室温 0.2% 规定塑性延伸强度
抗拉强度 Rm450MPa
20℃
450MPa典型值BASM-HB#REFRACTORY
★ 难熔金属的强度对间隙元素(O/N/C)极敏感,同一牌号不同熔炼批次可差 30% 以上
退火态室温抗拉强度
断后伸长率 A20%
20℃·标距 A5.65
20%典型值CASM-HB#REFRACTORY
★ 钨与钼的再结晶态室温伸长率常<2%,工程上按脆性材料处理;本值为退火板材的典型下限
退火态断后伸长率,标距 A5.65

物理性能

密度 ρ8.9g/cm³
20℃
8.9g/cm³典型值BCRC-HB#METALS
室温密度

热性能

导热系数 k48W/(m·K)
20℃
48W/(m·K)典型值BCRC-HB#METALS
室温导热系数
比热容 cp260J/(kg·K)
20℃
260J/(kg·K)典型值BCRC-HB#METALS
室温比热容
线膨胀系数 α7×10⁻⁶/K
20~100℃
7×10⁻⁶/K典型值BCRC-HB#METALS
稀土与稀散金属的 CTE 各向异性极大(Gd、Dy、Ga 尤甚),多晶平均值仅供参考
20~100℃ 平均线膨胀系数
熔化温度范围2350C
20℃
2350C典型值BCRC-HB#METALS
熔点(纯元素为定值)

电性能

电阻率 ρe18μΩ·cm
20℃
18μΩ·cm典型值BCRC-HB#METALS
纯度每提高一个 9,电阻率明显下降
室温电阻率

化学成分(熔炼分析)

含量单位为质量分数 %

元素最小 %最大 %典型 %类型置信备注
Hf9%11%1%规定元素C主要强化元素 固溶强化并提高高温强度
Nb———规定元素C余量(基体元素;不记典型含量,避免与其余元素上下限相加时重复计入)
Ti0.7%1.3%1%规定元素C与 Hf 协同 改善抗氧化与工艺塑性
Zr—0.7%0.3%规定元素C残余强化元素 上限 0.7%

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 6 项工艺适用5受限1
电子束熔炼(EBM)烧结与固结适用
工艺参数
真空 ≤1e-2 Pa,功率 100~1200 kW
预期效果
提纯(去除间隙元素与高蒸气压杂质)、铸锭
限制
设备投资高、成材率低于粉末冶金,仅高纯需求才用
置信
D
真空自耗电弧熔炼(VAR)烧结与固结适用
工艺参数
真空 ≤1 Pa,熔炼电流 5~30 kA,通常两次以上
预期效果
去除气体与低熔点杂质、改善铸锭均匀性
限制
★ 钨钼熔点过高,VAR 仅用于钛锆铌钽;钨钼走粉末冶金或电子束熔炼
置信
D
锻造成形适用
工艺参数
热锻:钨 1400~1600℃、钼 1100~1300℃、钽铌 900~1200℃
预期效果
破碎铸态组织、细化晶粒、提高致密度与延性
限制
★ 难熔金属的 DBTT 高(钨约 200~400℃),室温锻打必裂
置信
D
退火热处理适用
工艺参数
真空或高纯惰性气氛,900~1600℃(视金属与再结晶温度),保温后随炉冷
预期效果
消除加工应力、控制再结晶晶粒、恢复延性
限制
★ 必须在真空或惰性气氛下退火,空气中加热会吸氧吸氮而脆化
置信
D
磨削切削加工适用
工艺参数
金刚石砂轮、湿磨
预期效果
难熔金属的主要精加工与切割手段
限制
★ 磨屑易燃(尤其锆、钛、铪),须用专用灭火措施,禁止干磨积尘
置信
D
切削加工切削加工受限
工艺参数
硬质合金或金刚石刀具、低速大进给、充分冷却;钨钼宜热加工
预期效果
可达到较高精度,但刀具磨损极快
限制
★ 钨的室温脆性与磨蚀性使切削极困难,复杂形状优先用粉末冶金近净成形
置信
D
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
C-103 铌合金 — 性能、成分与工艺 · EngMatData