Танталові сплави
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Танталові сплави

Танталові сплави, сплави на основі танталу . Кристалічна структура танталу, розміри атома (атомний радіус 1,46 ), положення у ряді електронегативності визначають його схильність утворювати з багатьма металами тверді розчини і металліди . Безперервні ряди твердих розчинів тантал утворює з металами, що мають ізоморфну кристалічну структуру, приблизно той же розмір атома і близько розташованими у ряді електронегативності, наприклад з Nb, W, Мо, V, b-ti і ін. Обмежені тверді розчини і металліди утворюються при більшій відмінності в розмірах атома і електронегативності, наприклад з Al, Au, Ве, Si, Ni. З Li, До, Na, Mg і деякими ін. елементами тантал практично не утворює ні твердих розчинів, ні з'єднань.

  Т. с. характеризуються високими механічними властивостями при звичайній температурі, жароміцністю, корозійною стійкістю; вони економічніші, ніж чистий тантал. Дуже важливі Т. с. з ніобієм, найбільш близькі по властивостях до танталу, які можуть замінити дефіцитний тантал в багатьох сферах його застосування. Особливий інтерес представляють жароміцні Т. с. Тантал поряд з вольфрамом, молібденом і ніобієм відносять до «великій четвірці» металів, найбільш перспективних для створення на їх основі високотемпературних конструкційних матеріалів для літаків, ракет, космічних кораблів і т. п. Зазвичай тантал легують W, Мо, V, Nb, Ti, Zr, Hf, Re, Cr, З і ін. елементами. З багатьох жароміцних Т. с. найбільш важливі сплави з вольфрамом. Так, межа міцності при розтягуванні сплаву з 10% W рівний ( Мн/м-код 2 ) 1265 (20 °С), тобто набагато більше, ніж для танталу; 661 (980 °С); 148 (1430 °С); 84 (1650 °С), або відповідно 126,5; 66,1; 14,8 і 8,4 кгс/мм 2 , відносне подовження при тих же температурах 4,0; 4,2; 17,0 і 33,0%. Цей сплав пластичніший, ніж вольфрам, не поступається йому по міцності і перевершує по опору окисленню при температурах до 2800 °С; з нього виготовляють деталі камери згорання і сопла реактивних двигунів, передні кромки оперення літаків. Для тих же цілей застосовують сплав з 8% W і 2% Hf, що має в порівнянні зі всіма іншими жароміцними сплавами, що деформуються, найбільшу питому міцність при високих температурах. Пластичний сплав з 8% W і 2,5% Re запропонований для виготовлення нагрівачів промислових печей, теплозахисної обшивки і деталей ядерних силових установок космічних апаратів.

  В електронній техніці застосовують Т. с. з високими електричним опором і термоемісійними властивостями що містять до 7,5% W. По корозійній стійкості Т. с., як правило, не можуть конкурувати з чистим танталом, але інколи легуванням удається підвищити корозійну стійкість металу; наприклад, Т. с., що містять більше 18% W, майже не корродіруют в 20%-ній плавиковій кислоті.

  У виробництві високотемпературних і ін. матеріалів перспективні беріллід танталу (у конструкціях авіаційної і космічної техніки для виготовлення деталей, що працюють при температурах близько 1500 °С), борид танталу (покриття листів танталу, що контактують з розплавленим ураном і кальцієм), силіциди, нітрид і карбіди (матеріал оболонки тепловиділяючих елементів ) танталу. Карбід TAC — важлива складова частина деяких металокерамічних твердих сплавів; наприклад, в Японії в 1972 із загальної кількості спожитого танталу, рівного 83 т, 40 т витрачено в твердосплавній промисловості, а в США в 1973 з 600 т танталу 85—90 т використано у вигляді карбіду у виробництві твердих сплавів. Ферротанталоніобій інколи застосовують для присадки в деяких стали з метою запобігання межкрісталлітной корозії і поліпшенню ін. властивостей, але із-за дефіцитності танталу в цьому випадку переважно фероніобій. Дефіцитність і відносно висока вартість танталу перешкоджають його широкому вживанню в е р б вигляді Т. с.

  Літ.: Тугоплавкі матеріали в машинобудуванні. Довідник, М., 1967.

  О. П. Колчин.