Тантала сплавы

ТАНТАЛА СПЛАВЫ. Обладают достаточно высокой мех. прочностью и жаропрочностью до 1500-1650 °С, низким коэф. термич. расширения, стойки в р-рах мн. к-т, расплавах щелочных и др. легкоплавких металлов, хорошо свариваются аргонодуговой и электроннолучевой сваркой; тугоплавки (т. пл. ~3000°С); по сравнению со сплавами др. тугоплавких металлов пластичны и вязки. Осн. легирующие элементы-тугоплавкие переходные металлы (Nb, Zr, Hf, W, V, Mo), содержание к-рых колеблется от 2 до 35% по массе. По структуре тантала сплавы-твердые р-ры 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 тантала сплавов 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 °С в течение неск. часов.

По назначению тантала сплавы разделяют на жаропрочные (конструкционные), коррозионностойкие и прецизионные.

Для жаропрочных тантала сплавов, содержащих 5-15% W и 1-2% Hf или Zr и др., при 1200 °С s_раст 300-500 МПа, при 1500 °С-150-200 МПа. Недостатки таких сплавов-высокая плотность (16,3-16,8 г/см³) и низкая жаростойкость в окислит. средах при т-рах > 500 °С. Для защиты от окисления на детали из тантала сплавов наносят алюминидные (ТаА1₃) и силицидные (TaSi₂ + SiO₂) покрытия. Применяют жаропрочные тантала сплавы в ядерной энергетике (капсулы для радионуклидов в ядерных реакторах, трубопроводы для перекачки жидкого К при 1000-1200 °С).

Коррозионностойкие тантала сплавы с содержанием 10-80% Nb стойки в кипящих р-рах к-т (20-70%-ная H₂SO₄, 50-80%-ная Н₃РО₄ и 30-40%-ная НСl), хлорид-хлоратных р-рах, расплаве MgCl₂-6H₂O, нитробензоле и др. Тантала сплавы, содержащие более 18% W, почти не корродируют в 20%-ной плавиковой к-те. Применяются для изготовления хим. оборудования, работающего в агрессивных средах, напр. при произ-ве минер. к-т, NH₄Cl, H₂O₂, Сl₂ и др. (см. также Ниобия сплавы).

Прецизионные тантала сплавы, содержащие обычно 3-80% Nb или 0,5 Nb и 0,8% Th, обладают высокими технол. св-вами (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.