Слиток танталовый технические характеристики и применение в промышленности
Слиток танталовый представляет собой продукт вакуумно-дуговой или электронно-лучевой плавки губчатого тантала. Материал поставляется в виде цилиндрических или прямоугольных заготовок массой от 5 до 200 кг. Химический состав регламентируется ГОСТ 26252-84 и ТУ 48-4-208-87. Основные марки ТВЧ, ТВЧ-1, ТВЧ-2, отличающиеся содержанием примесей (ниобий, вольфрам, кремний, железо, никель). Чистота основного металла достигает 99,95%.
Технические параметры
Слиток танталовый характеризуется высокой плотностью (от 16,6 до 16,8 г/см), температурой плавления 2996 C и твёрдостью по Бринеллю от 120 до 200 HB. Предел прочности при растяжении составляет от 300 до 450 МПа, относительное удлинение от 20 до 40%. Материал сохраняет пластичность при криогенных температурах до 253 C и устойчив к окислению на воздухе до 300 C. В вакууме рабочая температура достигает 2000 C.
| Марка | Содержание Ta, % | Примеси Nb, % | Плотность, г/см | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| ТВЧ | 99,95 | 0,05 | от 16,6 до 16,8 | от 120 до 160 |
| ТВЧ-1 | 99,90 | 0,10 | от 16,5 до 16,7 | от 140 до 180 |
| ТВЧ-2 | 99,85 | 0,15 | от 16,4 до 16,6 | от 160 до 200 |
Области применения
Слиток танталовый используется как исходная заготовка для производства полуфабрикатов: листов, прутков, проволоки, фольги и труб. Основные отрасли потребления:
- химическое машиностроение теплообменники, реакторы, испарители для работы с агрессивными средами (серная, соляная, азотная кислоты при температурах до 200 C);
- электронная промышленность аноды танталовых конденсаторов, мишени для магнетронного напыления;
- авиакосмическая отрасль сопла ракетных двигателей, теплозащитные экраны, детали газотурбинных установок;
- медицинская техника имплантаты, хирургические инструменты, рентгеновские маркеры;
- металлургия легирующие добавки для жаропрочных сплавов и сверхпроводящих материалов.
Особенности обработки
Слиток танталовый поддаётся ковке, прокатке, волочению и штамповке в интервале температур от 20 до 400 C. Для механической обработки рекомендуется использовать твёрдосплавный инструмент с охлаждением эмульсией. Сварка выполняется в среде аргона или в вакууме. Материал склонен к наклёпу, поэтому промежуточные отжиги проводят при 11001300 C в вакууме не ниже 1,310 Па.
Условия хранения и транспортировки
Слиток танталовый хранят в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60%. Допускается транспортировка любым видом крытого транспорта. Материал не требует специальной упаковки при условии защиты от механических повреждений и загрязнений. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий.
Вопросы и ответы
Какие методы контроля качества применяются для слитков тантала?
Используют спектральный анализ (оптико-эмиссионный и масс-спектрометрический), газовый анализ на содержание кислорода, азота и водорода, ультразвуковую дефектоскопию и измерение твёрдости по Бринеллю.
Чем отличается слиток танталовый марки ТВЧ от ТВЧ-1?
Марка ТВЧ имеет более высокую чистоту (99,95% против 99,90%) и меньшее содержание примесей ниобия ( 0,05% против 0,10%). Это влияет на коррозионную стойкость и электрофизические свойства.
Можно ли использовать слиток танталовый для изготовления конденсаторов?
Да, из слитков марки ТВЧ и ТВЧ-1 производят анодную проволоку и пористые аноды для танталовых конденсаторов с удельной ёмкостью от 10 000 до 100 000 мкФВ/г.
Какой максимальный вес слитка танталового доступен для поставки?
Стандартный диапазон от 5 до 200 кг. Возможно изготовление слитков массой до 500 кг под заказ при согласовании технических условий.