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C129Yの概要と特性

C129yニオブ合金シート

C129Yの概要と特性

C129Y(C-129Yとも呼ばれる)は、ニオブをベースとし、タングステン(W)やハフニウム(Hf)などの元素を添加した、中強度・中塑性を有するニオブ基高温合金です。
高温機械的特性:1000℃を超える温度でも高い強度と靭性を維持できるため、エンジン燃焼室や航空宇宙用耐熱部品などの高温環境での使用に適しています。

C129yニオブ合金棒

耐酸化性:C129Yは、純ニオブと比較して、合金化処理(ハフニウム、ジルコニウムなどの添加)によって耐高温酸化性が向上していますが、極めて高温の酸化環境では、耐用年数を延ばすためにコーティング保護(シリサイドコーティングなど)が必要になる場合があります。

加工性能:ニオブ合金は一定の可塑性を有し、鍛造、圧延、溶接などの加工により、板、棒、管などの様々な形状の部品に加工できます。ただし、加工中は材料の脆化を防ぐため、温度と変形速度を制御する必要があります。

低密度特性:ニオブ合金の密度は、従来のニッケル基超合金よりも低く(ニオブの密度は約8.57 g/cm3、ニッケル基合金は約8.0~9.0 g/cm3)、軽量化が強く求められる航空宇宙分野で優位性を発揮します。

航空宇宙:ロケットエンジンの推力室、宇宙船の高温構造部品(ノズル、燃焼室ライニングなど)、極超音速航空機の耐熱システムに広く使用されています。等

原子力産業:優れた耐熱性と耐放射ワイヤー性を有するため、原子炉においては高温構造部材や被覆材の候補材料の一つとなり得ます。

その他の高温分野:工業炉の高温発熱体、高温試験装置の構造部材等。

C129Y 化学組成

化学組成/% 化学組成/10-6
Nb W Mo Ta V Hf Zr Ti C O N
バランス 10 - - - 10 - 0.2Y 150 225 150

C129Yの機械的性質

組成 Nb-10W-10Hf-0.5Ta-0.7Zr-0.1Mo-0.4Y
密度/g·cm-3 9.5
温度 /˚C 2399
ワイヤー膨張係数 /10-6K-1 4.73 (1371˚C)
再結晶温度 /˚C 1038 - 1093
アニール温度 /˚C 980
伸び 脆性遷移温度/℃ -196
引張強度(室温) MPa 400-600
伸び(室温) % 20-30

C129Y 製品の種類と用途

ロッド/バー:C129Y ニオブ合金棒材は、航空宇宙分野の支持構造など、高強度と耐高温性が求められる構造部品の製造に使用できます。
チューブ/パイプ:このパイプ材は優れた耐高温性と耐腐食性を備えており、ロケットエンジンの燃料パイプラインなど、高温流体の輸送に使用できます。
シート/プレート:これらのプレートは、スペースシャトルや有人航空機の保護部品、ロケットエンジンの推力室延長部など、様々な形状の部品に加工できます。
その他の製品: 航空宇宙機などの構造物の接合・固定に使用されるリベット、ボルト、ナットなどの標準部品にも加工可能です。さらに、C129Y合金は、ヒートパイプ、梁補強部品、スペースシャトルの遮熱材などの製造にも使用できることが報告されています。