тантала сплавы

ТАНТАЛА СПЛАВЫ

Обладают достаточно высокой мех. прочностью и жаропрочностью до 1500–1650 °C, низким коэф. термич. расширения, стойки в растворах мн. кислот, расплавах щелочных и др. легкоплавких металлов, хорошо свариваются аргонодуговой и электроннолучевой сваркой; тугоплавки (т. пл. ~3000 °C); по сравнению со сплавами др. тугоплавких металлов пластичны и вязки. Осн. легирующие элементы-тугоплавкие переходные металлы (Nb, Zr, Hf, W, V, Mo), содержание которых колеблется от 2 до 35% по массе. По структуре Т. с. — твердые растворы с объемноцентрир. кубич. решеткой. Содержание неметаллич. примесей (С, О, Н) обычно не превышает 0,003–0,03% по массе. Увеличение содержания примесей ухудшает технологические свойства (деформируемость при обработке давлением, пластичность сварных соединений) вследствие образования твердых растворов внедрения и различных фаз (карбидов, оксидов и др.).

Заготовки деформируемых Т.е. получают методами порошковой металлургии (прессование с послед. спеканием) или вакуумной плавкой (электродуговой, электроннолучевой), а из них — разл. полуфабрикаты (листы, ленты, фольгу, трубы и др.). Осн. вид термич. обработки — отжиг в вакууме при 1980–2500 °C в течение неск. часов.

По назначению Т.е. разделяют на жаропрочные (конструкционные), коррозионностойкие и прецизионные.

Для жаропрочных Т.с., содержащих 5–15% W и 1–2% Hf или Zr и др., при 1200 °C σ_раст 300–500 МПа, при 1500 °C-150–200 МПа. Недостатки таких сплавов-высокая плотность (16,3–16,8 г/см³) и низкая жаростойкость в окислит. средах при температурах > 500 °C. Для защиты от окисления на детали из Т.е. наносят алюминидные (ТаAl₃) и силицидные (TaSi₂ + SiO₂) покрытия. Применяют жаропрочные Т. с. в ядерной энергетике (капсулы для радионуклидов в ядерных реакторах, трубопроводы для перекачки жидкого К при 1000–1200 °C).

Коррозионностойкие Т.е. с содержанием 10–80% Nb стойки в кипящих растворах кислот (20–70%-ная H₂SO₄, 50–80%-ная H₃PO₄ и 30–40%-ная HCl), хлорид-хлоратных растворах, расплаве MgCl₂-6H₂O, нитробензоле и др. Т.е., содержащие более 18% W, почти не корродируют в 20%-ной плавиковой кислоте. Применяются для изготовления хим. оборудования, работающего в агрессивных средах, напр. при производстве минеральных кислот, NH₄Cl, H₂O₂, Cl₂ и др. (см. также ниобия сплавы).

Прецизионные Т.е., содержащие обычно 3–80% Nb или 0,5 Nb и 0,8% Th, обладают высокими технол. свойствами (напр., прочностью при нагреве); применяются наряду с Та в электровакуумных приборах гл. обр. при пайке со спец. стеклом.

^{Лит.: Киффер Р., Браун X., Ванадий, ниобий, тантал (металлургия чистых металлов и их сплавов), пер. с нем., М., 1968; Свойства и применение металлов и сплавов для электровакуумных приборов, М., 1973; Константинов В. И., Поляков Е. Г., Сплавы тантала с ниобием, М., 1979; Ниобий и тантал, M._v 1990.}

_{А. М. Захаров}