Тантала сплавы

ТАНТАЛА СПЛАВЫ

Сплавы на основе тантала. У тантала сплавов высокая т-ра плавления (~ 3000° С), низкий коэфф. термического расширения, малая упругость паров, значительная кисло тостойкость.   С   вольфрамом, молибденом и рением тантал образует сплавы   типа   твердого   раствора. Прочность и  жаропрочность таких сплавов возрастают с увеличением содержания легирующих элементов. Добавки гафния и циркония способствуют созданию дисперсноупрочненного состояния.   Пром.  применение нашли сплавы тантала с вольфрамом, и гафнием. Вольфрам и гафний   способствуют увеличению модуля упругости сплавов, повышают т-ру рекристаллизации и плавления , а также прочностные характеристики . Наиболее    широко    применяемый сплав тантала с вольфрамом (10%) в деформированном состоянии отличается до т-ры 8000 С самой высокой прочностью и технологической пластичностью.  Добавки молибдена и циркония с последующим деформированием при т-ре 1980° С повышают предел прочности такого сплава более чем в два раза.
 
Сплавы с большим содержанием вольфрама (12,5%) плохо поддаются обработке давлением. Сплав тантала с вольфрамом и гафнием  (2%)  характеризуется  высокой жаропрочностью и достаточной технологической пластичностью. Насыщение тантала сплава примесями внедрения (кислородом, азотом, углеродом) повышает прочность, но снижает пластичность.    Значительной   пластичностью (до 27%) в рекристаллизо-ванном состоянии и высоким сопротивлением   ползучести   отличается сплав тантала с вольфрамом (8%), рением (1%), гафнием (1%) и углеродом (0,025%). Предел  прочности его на растяжение 73,8 кгс/мм2, предел текучести 59,8 кгс/мм2, т-ра его перехода из хрупкого состояния в вязкое ниже — 196 9 С. Тантала сплавы получают методами порошковой металлургии (прессованием с последующим спеканием), а также плавлением.
 
Порошки металла и прессуют под давлением ~ 21—85 кгс/мм2, при к-ром плотность достигает 60—70% от теоретической, после чего материал подвергают отжигу в вакууме при т-ре 1980—2500° С в течение нескольких часов. Иногда для полунения более плотного материала, обладающего высокой пластичностью, отжиги чередуют с ковкой или прокаткой. В произ-ве тантала сплавов распространены плавка с расходуемым электродом, электроннолучевая и вакуумная дуговая плавки. Плавка в вакууме приводит к значительному уменьшению содержания примесей. Более полная очистка от кислорода достигается раскислением расплава угле-родом .      Электроннолучевая плавка, отличающаяся сравнительно небольшой скоростью, способствует (в условиях высокого вакуума) лучшей очистке сплавов от примесей внедрения.
 
Холодное деформирование сплава тантал — вольфрам (10%) (начальное обжатие 20%) повышает предел прочности с 55 до 80 кгс/мм2, дальнейшее обжатие (до 60—80%) слабо влияет на изменение прочности (80 -г- 100 кгс/мм2)у а более высокая степень пластической деформации резко увеличивает прочностной предел до 147 кгс/мм2. Этот сплав при т-ре 1650° С и времени до разрушения 10 мин в четыре раза прочнее, чем нелегированный тантал. К тому же сплав тантал — вольфрам (10%) электроннолучевой плавки отличается большей длительной прочностью, чем тот же сплав дуговой плавки. Скорость окисления сплава тантал — вольфрам (10%) составляет примерно 2/3 скорости окисления нелегированного тантала при т-ре 1200° С и выдержке 1—2 ч.
 
Листы сплава тантал — вольфрам (10%), сохраняющие достаточно хорошую пластичность после холодной прокатки, создают высокопластичные соединения при сварке электронным лучом в вакууме или вольфрамовым электродом в среде инертного газа. Относительное удлинение всех сплавов тантала после обжатия на 20% уменьшается с 58 до 10—15%. При 90%-ном обжатии их относительное удлинение 2—5%. Для повышения коррозионной стойкости тантала сплавы легируют титан ом, алюминием, хромом и бериллием. Полуфабрикаты из Т. с. изготовляют в виде лент, листов, проволоки, прутков и др. Т. с. применяют для изготовления электр. конденсаторов, деталей электронных ламп и хим. аппаратуры. Из сплава тантал — вольфрам (10%) изготовляют, кроме того, детали ракетных сопел, пружины электронных приборов.
 

Лит.: Редкие металлы и сплавы. М., 1960; Савицкий Е. М. Бурханов Г. С Металловедение сплавов тугоплавких и редких металлов.

 

Статья на тему Тантала сплавы

Leave a Comment