长期时效对铌合金C-103,Cb-lZr,Cb-752和钼合金Mo-TZM塑性的影响

铌合金和钼合金在空间动力系统中具有潜在的用途。因此,安排了一计划测定在这些合金中是否发生时效脆性,也测定了铌合金的时效脆性是否取决于合金成分。研究的合金包括主要在现代空间动力系统结构应用中选用的C-103,加上备用的Cb-lZr合金。研究中也包括了Cb-752和钼合金Mo-TZM。合金试样在700°—1025℃范围内五个温度下时效1000小时。弯曲塑脆性转变温度和金相特征描述作为主要的评价方法。时效试样随后掺以氢也以弯曲试验来确定时效是否增加铌和钼合金对氢脆的敏感性。结果表明,C-103铌合金对时效脆性是不敏感的。试样在时效条件下,甚至在掺有氢的情况下,显示出一个低于-196℃的塑脆性转变温度。Cb-lZr和Mo-TZM合金也不显示出时效脆性。然而,与未掺氢的时效材料的塑脆性转变温度(低于-196℃)相比,时效的Cb-lZr试样的掺氢使塑脆性转变温度增加到-100℃。时效的Mo-TZM合金不会被氢所掺杂。相反地说,在900℃长期时效的Cb-752合金产生某些时效脆性。这由塑脆性转变温度的增加(从低于-196℃到大约-150℃)来表明。脆性可归因于在此合金中的添加溶质钨和锆的临界成份。光学显微镜检查表明,在时效期间,锆在晶界上发生偏析。此偏析导致随后的沿晶界的脆性断裂。Cb—752合金也对氢脆敏感。掺有约40ppm氢的退火和时效试样具有高于室温的转变温度。