铌钨合金 Nb521（含 5% W）用于航天发动机喷管时，如何通过固溶强化抵抗 1600℃高温？

钨原子（原子半径 137pm）溶于铌基体（原子半径 143pm）形成置换固溶体，因原子尺寸差异产生晶格畸变，阻碍位错运动，实现固溶强化。在 1600℃高温下，钨的高熔点（3422℃）和低扩散系数抑制铌基体的晶粒长大与蠕变。Nb521 合金中，5% 钨的添加使合金在 1550℃时抗拉强度达 420-760MPa，相比纯铌（同温度下强度约 200MPa）显著提升。此外，固溶体中钨的分布形成 “原子级钉扎” 效应，延缓高温下晶界滑移，从而抵抗喷管内高温燃气（约 3000℃）的热冲击与机械应力。

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