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Nb-752 (Nb-10W-2,5Zr)
Caractéristiques : Renforcé par du tungstène et du zirconium ; excellente résistance aux hautes températures et au fluage.
Applications : Composants structurels à haute température des moteurs-fusées.
C-129Y (Nb-10W-10Hf-0,1Y)
Caractéristiques : Basé sur le Nb-752 avec ajout de hafnium et de traces d’yttrium pour améliorer la résistance à l’oxydation et la résistance à haute température.
Applications : Composants de propulsion aérospatiale à haute performance.
FS-85 (Nb-28Ta-10W-1Zr)
Caractéristiques : Alliage bien connu de niobium à haute résistance renforcé par du tantale, du tungstène et du zirconium ; résistance extrêmement élevée et résistance au fluage.
Applications : Structures à ultra-haute température, systèmes nucléaires spatiaux et bords d’attaque des véhicules hypersoniques.
PWC-11 (Nb-1Zr-0,1C)
Caractéristiques : Le renforcement par dispersion de carbure offre une excellente résistance au fluage.
Applications : Composants nécessitant une stabilité à long terme à des températures élevées, tels que les structures de revêtement de combustible pour les réacteurs nucléaires spatiaux.
Résumé et comparaison des alliages de niobium
| Type d’alliage | Composition principale | Caractéristiques principales | Applications typiques |
|---|---|---|---|
| Nb-1Zr | Nb-1 Zr | Bonne ductilité et soudabilité ; performances de base à haute température | Revêtements des premiers moteurs à réaction, gaines nucléaires |
| C-103 | Nb-10Hf-1Ti | Excellente résistance et fabricabilité | Tuyères de fusée, matériel aérospatial |
| C-3009 | Nb-30Hf-9W | Résistance moyenne à élevée | Composants de propulsion à forte demande |
| WC-3015 | Nb-30Hf-15W | Très haute résistance | Composants de moteurs aérospatiaux avancés |
| Nb-10W-1Zr | Nb-10W-1Zr | Haute résistance mécanique et résistance au fluage | Pièces structurelles à haute température |
| Nb-47Ti | Nb-47Ti | Supraconductivité exceptionnelle | IRM, accélérateurs |
| Nb₃Sn | Nb₃Sn | Supraconductivité à très haut champ (fragile) | Systèmes d’aimants à haut champ |
| Nb-752 | Nb-10W-2.5Zr | Haute résistance | Pièces de moteurs-fusées |
| C-129Y | Nb-10W-10Hf-0.1Y | Résistance accrue à l’oxydation | Moteurs aérospatiaux à haute performance |
| FS-85 | Nb-28Ta-10W-1Zr | Résistance extrêmement élevée, excellente résistance au fluage | Structures à température extrême, réacteurs spatiaux |
| PWC-11 | Nb-1Zr-0.1C | Excellente résistance au fluage | Applications à long terme à haute température |
Comment choisir un alliage de niobium？
Le choix dépend des exigences de performance spécifiques, en équilibrant la résistance à haute température, la résistance au fluage, la ductilité à basse température, la fabricabilité, la soudabilité et le coût.
Pour une résistance maximale à haute température : Systèmes Nb-W ou Nb-W-Hf (par exemple, WC-3015).
Pour des propriétés et une formabilité bien équilibrées : Alliages comme le C-103.
Pour les applications supraconductrices : Nb-Ti pour la plupart des utilisations ; Nb₃Sn pour les champs magnétiques très élevés.