Castheon通過3D打印技術開發(fā)高超音速應用耐火合金Super C103

2024年9月9日，南極熊獲悉,，ADDAMN集團子公司Castheon宣布推出突破性的高性能耐火合金Super C103™,，這一創(chuàng)新標志著鈮C103的應用進入了一個全新的階段。

△Super C103合金在結構完整性和高溫性能方面都實現(xiàn)了顯著的改善

技術研發(fā)背景

在航空航天和國防領域，對耐受極端環(huán)境的先進材料的需求不斷增長,。鈮C103作為一種耐火合金,，它在高溫和高磨損的環(huán)境中表現(xiàn)出色，因此在這些條件下使用時,，它能有效地抵御熱量和磨損,。然而，傳統(tǒng)的鈮C103鍛造方法由于材料浪費和加工限制,，限制了它的應用潛力,。

鈮C103主要由鈮 (Nb) 組成，并添加了鉿 (Hf) 和鈦 (Ti) 來增強其高溫強度和抗氧化性,。盡管它的耐腐蝕性和穩(wěn)定性使其成為火箭發(fā)動機和先進武器的理想選擇之一,，但傳統(tǒng)的鍛造方法往往導致材料浪費高達95%和低效加工。這一過程不僅昂貴且不靈活,。

3D打印革新高超音速應用的耐火合金

為了應對這些挑戰(zhàn),，Castheon公司在Youping Gao博士的領導下，利用金屬3D打印技術重新定義了鈮C103的制造方式,。Gao博士在Aerojet Rocketdyne擁有超過20年的經驗,，并在推進關鍵火箭發(fā)動機制造工藝方面發(fā)揮了關鍵作用。憑借他在推進關鍵火箭發(fā)動機制造工藝方面的豐富經驗以及對鈮C103制造挑戰(zhàn)的深入理解,，為Castheon開發(fā)這種突破性的鈮 C103 技術提供了重要支持和幫助,。

Castheon的技術團隊通過專利3D打印技術，精確控制了鈮C103的微觀結構和沉積速率,，成功集成了氧化物彌散強化 (ODS) 和碳化物彌散強化 (CDS) 結構,。這一工藝相較于傳統(tǒng)鍛造方法,，顯著提高了材料的抗蠕變性能,，提升了三個數(shù)量級（1000倍），使其達到中等強度級別,。

△C103 AM合金在高超音速溫度下具有優(yōu)異的強度性能,。通過優(yōu)化C103 AM合金，將它升級為“Super C103 AM”可以實現(xiàn)更高的性能

進一步的優(yōu)化使得Castheon成功開發(fā)了Super C103™,，這一創(chuàng)新產品在LPBF工藝中精確整合了高顆粒碳顆粒,。這一戰(zhàn)略性嵌入顯著改善了Super C103™的結構完整性和高溫性能，標志著耐火合金領域的一項重大突破,。

Gao博士表示：“Super C103™的推出代表了我們在鈮C103制造技術上的重大進步,。這一突破不僅提升了材料的性能，還大大減少了材料浪費,，提高了生產效率,。這將對航空航天和國防領域的關鍵組件制造產生深遠的影響。”

這種增強對于需要在極端條件下保持強度和穩(wěn)定性的材料應用尤其重要,。高顆粒碳顆粒所提供的優(yōu)化微觀結構不僅顯著增強了合金的強度,，還使其性能遠遠超越了傳統(tǒng) Nb C103 所能達到的水平。因此,，鈮超級C103的強度已提升至高強度類別,，使其成為材料性能至關重要的尖端航空航天和國防應用的理想解決方案。

Gao博士補充道：“鈮基耐火合金有三種強度等級：低,、中,、高。通過我們的專利工藝,，我們將鈮C103提升至高強度等級,，現(xiàn)在稱為Super C103™。我們相信這一突破將在未來的高超音速導彈和防御系統(tǒng)中發(fā)揮關鍵作用,，并在成本和性能方面帶來顯著優(yōu)勢,。”

鈮C103的這一進步代表了航空航天和國防工業(yè)的重大飛躍,。通過克服傳統(tǒng)加工方法的局限性并將材料提升至新的強度等級,，Castheon為高應力環(huán)境中耐火合金的使用設定了新標準。隨著對能夠承受極端條件的材料需求的不斷增長,，Super C103的創(chuàng)新使其成為下一代高超音速和國防技術的關鍵組件,。這些行業(yè)的未來不僅依賴于能在壓力下表現(xiàn)優(yōu)異的材料，還需要推動成本效益和技術進步的創(chuàng)新,，