国内外钽及钽合金的研究现状与展望

钽及钽合金因具有优异的化学稳定性、高温力学性能、耐腐蚀性能以及加工成形能力,目前已被应用于航空航天、冶金化工以及核工业等诸多高新技术领域。针对钽及其合金巨大的应用潜力,国内外学者对其进行了深入广泛的研究,取得了丰富的研究成果。本文系统总结了钽合金材料体系类型及其应用领域,并从现有合金制备技术及其优缺点、主要合金体系的力学性能及其影响因素、高温防护涂层的体系及其制备方法等方面进行了系统介绍。最后,针对目前钽及其合金研究中存在的短板,对其未来的研究方向进行了展望。     

钽合金高温抗氧化复合涂层制备研究

目的 制备钽合金在高温氧化环境下的防护涂层。 方法 采用料浆熔烧法,在 Ta-12W 合金表面依次制备底层和面层,通过两次熔烧处理,获得硅化物复合涂层。 分析涂层的形貌、元素含量及成分分布,测试涂层在 1800 ℃ 下的高温抗氧化性能和室温 ~ 1800 ℃ 热循环寿命, 并初步探讨涂层失效机理。结果 制备的复合涂层与基体之间通过扩散形成过渡层,达到冶金结合;涂层在 1800 ℃ 下可连续工作 9h,室温 ~ 1800 ℃ 热循环寿命为 151 次。 结论 在高温氧化环境中,复合涂层表面生成了一层玻璃状薄膜,有效阻止了外界氧向基体的进一步扩散,对基体形成了良好的保护。     

中国钽电容器工业的进展

简述了中国钽电容器工业的发展历史,主要厂家,产品的主要品种,性能及其应用,生产设备及工艺水平,产品质量一致性和可靠性,历年年产量,进出口状况和市场分析,历外来对钽材的需求量,各种规格钽粉和钽丝的消耗量及对未来的展望。     

钽和钽合金的新用途

由于钽的熔点高且有优良的延展性,钽被用作高温元件材料。钽的熔点为2996℃,仅次于铼(3180℃)和钨(3410℃)。钽具有优良的室温拉伸性(拉长21%以上),且容易用燃气-钨-电弧法(GTA)焊接。在焊接和未焊接的条件下,钽具有极低的韧性至脆性过渡温度(DBTT),并对其它难熔金属和活泼金属有较高的固体溶解度。全世界每年钽的消耗量约为900t。最大用途是电子工业,约占总消耗量的66%。其次是切削工具(22%)。约有6%用作超合金的高温强化添加剂。由于它的独特的腐蚀特性,钽和低钽合金也用于化学工业(3%),尤其是阀门、热交换器和卡口加热器。Ta…     

钽及其合金的用途

世界钽的年消费量约为900t，其中约60%用于电子工业，约22%用于切削刀具，约6%用于超合金，约3%用于化工。化工业主要是阀门、热交换器以及插入式加热器，如Ta-7.5W合金丝用于氯化炉的阀类弹簧。另外，钽与人的体液有很好的亲和性，因此约1%的消费量用于医疗领域，余下的约2%用于动能弹等军事目的以及稀土金属、钚金属的熔炼和烧结的坩埚等。 高强钽合金的一次加工温度在1200℃以上，加工过程中应有防止氧化的措施。但二次加工可在常温到500℃下进行，无需防止氧化的措施就可进行。Ta-10W合金加工过程中的退火温度为1500℃，T-111(Ta-8W-…     

钽合金和铌合金的离子氮化

铌和钽在腐蚀介质中比钼和钨更具塑性和耐蚀性。利用辉光放电可提高铌和钽的氮化能力 ,并控制氮化层的性能 ,强化外形复杂的零件 ,包括长管形零件的内表面和小直径 ( 1mm～ 2mm )管形的深孔。因此俄罗斯专家对在钽合金和铌合金上获取的氮化层进行了研究。将氮化试样放置在试验装置上 ,温度为70 0℃～ 10 0 0℃ ,压力为 40Pa～ 2 0 0 0Pa。用Neophot 2 1显微镜研究显微组织。从氮化层的不同区域切割金属薄片 ,在JEM 10 0B显微镜上进行研究。氮在氮化层上的分布可利用α DIDA Ⅱ装置通过 2次离子质谱分析法研究 ,相的成分可通过X组织逐层…     

中国钽铌湿法合金

介绍了中国钽铌湿法冶金发展概况与现状及中国钽铌湿法冶金主要感受家和所用工艺流程特点,不叙述了各厂家在产品质量,工艺,设备等方面所取得的技术进步,燕指出今后工作的主要方向,目的在于进一步提高产品质量及利用低品位矿石原料处理回收废水废气,降低物料消耗,改进环境保护。     

钽及钽合金在工业装备中的应用

针对钽与钢之间因物化性能差异大,储能焊接头易产生脆性金属间化合物等问题,依据熔核金属高熵化技术思路,以等摩尔比的Ta₂₀Fe₂₀Ni₂₀Cr₂₀Cu₂₀合金为熔核目标成分,依据焊接过程两种母材熔合比折合得到Ta₈Ni₃₀Cr₂₀Cu₄₂中间层合金,将其用于Ta1/0Cr18Ni9的储能焊连接. 结果表明,熔核金属的高熵合金化可有效地抑制熔核中脆性金属间化合物的形成,Ta1/Ta₈Ni₃₀Cr₂₀Cu₄₂/0Cr18Ni9储能焊接头形貌完整,熔核呈规则的杯形,长径约0.6 mm,整体向钢侧发生了偏移. 熔核组织以简单FCC固溶体为主相,兼有少量BCC固溶体. 熔核中心凝固组织以细小的等轴晶为特征,熔核与两侧母材熔合区则形成了平行生长的柱状晶,熔核区与母材结合良好. 在焊接电压1 000 V,电容500 μF,电极力30 N工艺条件下,接头平均抗剪强度372 MPa.     

Tantalum Alloys for Elevated-Temperature Service

Early results of a tantalum alloy development program have shown that high hot-strength properties can be attained while maintaining low-tem- perature toughness and ductility.     

Ion Nitriding of Tantalum and Niobium Alloys

Metal Science and Heat Treatment -     

钛合金表面工程-新的应用前景

讨论了采用双重表面处理技术在钛合金表面生成Al2O3 TiAl3 Ti3Al Ti3Al和TiN (Ti，Ni)3P Ti3P (Ti，Ni)两类表面层的微观结构、相和化学成分、耐摩擦磨损和耐腐蚀性能。最近研究的辉光辅助处理技术能够用来制备具有扩散特点的表面层，并且表面层具有较为理想的结构、表面形貌、化学和相结构。该表面层能够满足在医学和发电工业领域日益增长的对钛合金的应用需求。     

电铸技术的发展及应用

通过阐述电铸的基本原理，分析了电源、电解液和阳极材料等电铸要素对电铸技术发展的影响，并结合电铸的自身优点介绍了电铸技术的应用情况，在正确面对并处理好电铸技术存在的不足的情况下，电铸作为一门交叉学科的技术仍具有广阔的发展空间和应用前景。     

二元包晶合金研究进展

综合评述了二元包晶合金凝固领域的有关理论和实验研究的进展情况.指出,目前研究的内容主要集中在固态方面,而对与凝固过程密切相关的液态二元包晶合金的结构和性质则涉及很少.因而从液态二元包晶合金的结构和性质入手,寻求液态和固态之间的相互关系,是一个值得研究的新课题.     

均质偏晶合金的研究进展

根据国内外有关文献提供的研究结果，总结了均质偏晶合金的制备技术的研究现状和成果，并提出了进一步研究的方向。     

The Mechanical Properties of the Novel Nanocrystalline Refractory Tantalum Alloys

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - The nanocrystalline tantalum alloys were investigated in terms of mechanical properties. The materials were obtained by powder metallurgy...