|
1. Технические свойства тантала
Тантал (Та) - металл серо-стального цвета с синеватым оттенком. По тугоплавкости (температура плавления около 3000°С) он уступает лишь вольфраму и рению. Высокая прочность и твердость сочетаются в нем с отличными пластическими характеристиками. Чистый тантал хорошо поддается различной механической обработке, легко штампуется, перерабатывается в тончайшие листы (толщиной около 0,04 миллиметра) и проволоку.
Механические свойства тантала зависят от его чистоты (содержания примесей, особенно кислорода) и температуры испытания. Примеси внедрения способствуют повышению твердости по Бринеллю, временного сопротивления, предела текучести, но снижают характеристики пластичности и усиливают хладноломкость.
Технологические свойства
Тантал является пластичным тугоплавким металлом. Он хорошо поддается обработке давлением всеми существующими методами. Чистый тантал медленно нагартовывается в процессе пластической деформации ниже температуры рекристаллизации, что позволяет подвергать его холодной деформации с большими (до 95 %) обжатиями без промежуточных отжигов. Слитки тантала, подвергаемые холодной деформации для получения листов, прутков и проволоки, предварительно обдирают на токарном станке. В отличие от тугоплавких металлов VI группы тантал имеет достаточную пластичность при низкой температуре вплоть до -196 °С. Пластичность тантала в зависимости от температуры:
t, °С -240 -100 50 200 350
?, % 72 82 84 83 81
Тантал сохраняет пластичность и при легировании для повышения прочности при высоких температурах.
Горячую обработку давлением тантала целесообразно осуществлять в вакууме, так как на воздухе в этом случае металл окисляется на значительную глубину, что приводит к большим его потерям при последующем удалении пораженного поверхностного слоя механической обработкой. Кроме того, пластичность металла при горячей деформации на воздухе снижается.
Температура рекристаллизации тантала и его сплавов в зависимости от степени деформации:
Степень деформации, % 2,5 10,0 50,0 90,0
tкрнач , °С
тантала 1300 1275 1250 1200
сплава 90 % Та-10 % W - - 1340 1370
При температурах отжига до 1600 °С величина зерна практически не изменяется. Значительный роет зерна в процессе отжига холоднодеформированного тантала наблюдается при 2400 °С.
Основной вид термической обработки - отжиг. Нагрев для термической обработки рекомендуется производить только в вакууме, так как тантал поглощает из инертных газов примеси внедрения.
Обработку резанием литого тантала или тантала, деформированного вхолодную из слитков, лучше всего производить при малых скоростях инструментом из быстрорежущей стали, заточенным со значительным передним и задним углами, обеспечивающими высокую прочность режущей кромки.
Шлифования тантала следует по возможности избегать из-за его склонности засаливать шлифовальный круг, что приводит к задирам на металле.
Тантал характеризуется хорошей свариваемостью. Сварка плавлением технического тантала, выполненная в условиях тщательной защиты от атмосферных газов, позволяет получать пластичные швы, допускающие изгиб до 180 °С.
Пайку тантала осуществляют либо в среде инертных газов (аргон, гелий), либо в вакууме.
|
На уровень вверх
Купить