מסלולי חיזוק לסגסוגות ניוביום

מסלולי החיזוק העיקריים לניוביום הם תמיסה מוצקה, משקעים וטיפול בחום דפורמציה. בסגסוגות ניוביום, הכללת יסודות הסגסוגת טונגסטן ומוליבדן יכולה להגביר משמעותית את חוזק הטמפרטורה הגבוהה והנמוכה, אך יותר מדי יפחית את ביצועי תהליך הסגסוגת. טנטלום הוא יסוד מחזק בינוני ומוריד את טמפרטורת המעבר הפלסטיק-שביר של הסגסוגת. דרך נוספת לחיזוק סגסוגות ניוביום היא הוספת טיטניום, זירקוניום והפניום, וכן אחוז מסוים של פחמן ליצירת שלב קרביד מפוזר לחיזוק המשקעים. בנוסף, אלמנטים פעילים אלה יכולים לשפר תכונות אחרות, כגון טיטניום יכול לשפר משמעותית את עמידות החמצון ואת ביצועי התהליך של הסגסוגת; הפניום וזירקוניום יכולים לשפר את עמידות הסגסוגת בפני קורוזיה של מתכות אלקליות מותכות; הפניום יכול לשפר משמעותית את עמידות החמצון ואת ביצועי הריתוך של הסגסוגת. סגסוגות ניוביום בעלות חוזק גבוה מכילות בדרך כלל מספר רב של יסודות תמיסה מוצקה (טונגסטן, מוליבדן, טנטלום וכו') לחיזוק תמיסה מוצקה, וחיזוק משקעים משמש גם כדי להעניק לסגסוגות חוזק גבוה (ראה חיזוק מתכות). סגסוגות אלו קשות יותר לעיבוד פלסטי ודורשות בקרה קפדנית על פרמטרי תהליך העיוות. סגסוגות בעלות חוזק בינוני בנוסף ל-Nb-10W-1Zr-0.1C סגסוגות המכילות שלב חיזוק משקעי קרביד, זנים נוספים מתווספים לתכולה הבינונית של רכיבי חיזוק התמיסה המוצקה כדי להבטיח שיש לו ביצועים כלליים מצוינים. ניתן להבטיח כי סגסוגות בעלות חוזק נמוך בעלות יכולת עיבוד מצוינת כל עוד מוסיפים כמויות מתאימות של טיטניום, זירקוניום והפניום.

לניוביום יש עמידות ירודה לחמצון בטמפרטורה גבוהה ומתחיל להתחמצן במהירות בערך 600 מעלות. עמידות החמצון של ניוביום נמוכה מאוד, ועמידות החמצון של ניוביום נמוכה מאוד. למרות הפיתוח של WC-3015 (Nb-15W-4Ta-28Hf-2Zr-0.1C) כגון ניוביום בעל חוזק גבוה סגסוגות בעלות מידה מסוימת של עמידות לחמצון, אך רחוקות מלעמוד בדרישות בפועל, עדיין צריכות להסתמך על ציפויים עמידים לחמצון בטמפרטורה גבוהה כדי להגן. הגנה על אפקט סגסוגת ניוביום טובה יותר למערכת Si-Cr-Fe, מערכת Cr-Ti-Si וציפוי מערכת Al-Cr-Si.