钽及钽合金的制备方法和力学性能研究

钽是过渡族金属元素,其强度低、塑性极佳。钽-钨合金的熔点高、热强性和加工性能良好,是重要的结构材料和功能材料。制备钽和钽合金的方法有粉末冶金法和电子束熔炼法等。简要介绍了钽和不同含钨量的钽-钨合金的力学性能、化学性能、冷变形加工(主要是冷轧)性能、轧制后的退火工艺以及应用等。     

国外难熔金属的现状和发展趋势

一般地认为,钒、铌、钽、铬、钼、钨和铼是难熔金属类;而钛、锆、铪和铍是活性金属类。在难熔金属中,研究最多的是铌、钽、钼和钨。在五十年代初期,人们把这些金属看成是奇异的金属,今天却成为宇宙时代的基础金属。钨钼钽铌具有很高的熔点,高的高温强度和良好的耐蚀性能以及其他的独特的性能,在国民经济一些部门中和国防工业中占有重要地位。五十年代中期到六十年代末期可以说是难熔金属的黄金时代。这一时期,由于宇航     

掺钽钨青铜(Ta_xWO_3)的水热合成及电催化性能

以TaCl5和Na2WO4×2H2O为原料,采用水热法在170℃制备性能良好的掺钽钨青铜。并利用XRD、TEM、SEM、UV-vis、IR等谱等分析检测手段对样品的结构和形貌等进行表征,同时研究了掺钽钨青铜的电催化还原氢的性能。结果表明:在170℃合成六方相的掺钽钨青铜,尺寸为10~50 nm。电催化还原氢的实验显示,掺钽钨青铜对氢具有很强的电催化还原活性。     

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…     

国外常用铌及铌合金手册(续四) (八) Scb-291(Nb-1OW-1OTa)

一、概述该合金是含钽及钨的铌合金。它属于高温中强度铌合金。它具有高温高强度及良好室温延性的综合性能。此合金易于机加工及易于焊接,它在1538—1927℃的温度范围使用。在这温度范围内,它具有很好的强度/     

用粉末冶金法回收有色金属废屑

国外很重视回收昂贵的有色金属,特别是回收具有战略意义和资源缺乏的钨、钴、钽、铌等。例如西方世界的钨工业目前每年约耗用3万吨钨精矿,大部分用于切削工具、耐磨零件以及硬高温应用领域。其中耗用量最     

航天航空用难熔金属材料的研究进展

综述了航天航空用难熔金属钨、钼、钽、铌、铼和其合金及其涂层在高温结构研究方面的现状和应用情况,对航天用难熔金属合金的种类、力学性能、涂层的性能、制备方法作了介绍。难熔金属主要用于火箭发动机和航天器结构件,其中钨、钼及其合金单晶应用于空间动力系统。难熔金属及其合金的使用温度高低顺序与材料熔点的顺序相同。     

难熔金属合金及其高温抗氧化涂层研究现状与展望

难熔金属合金具有熔点高、高温强度高和加工性能良好等优点,被广泛用于航空航天、核工业等领域,但其高温抗氧化性能较差,涂覆高温抗氧化涂层是解决难熔金属合金热/氧防护问题的有效方式。概述钼、铌、钽、钨、铼等五种难熔金属合金国内外常用合金牌号及其主要性能,总结这五种难熔金属合金的高温抗氧化涂层常用体系、制备方法及其高温抗氧化性能,并提出多组元成分设计、复合梯度结构设计以及制备方法组合优化将是涂层研发的发展方向,有望逐步满足难熔金属合金各类热端部件的高温防护需求。     

高熔点金属的新应用

所谓“高熔点金属”常常指体心立方的元素钼、钨、铌和钽。也常包括密排六方的铼和体心立方的钒。这些金属的共同特点是熔点极高。钒的熔点最低为2175K,而钨最高为3680K。钽、钨和铼也具有大的密度。由于它们的熔化温度很高而自然成为高温结构材料;但这些金属有很大氧化性,即使在比自身的熔化温度低的温度下也会氧化,从而限制了它们的应用。过去这类金属常在控制环境的高温下或者在不存在氧化问题的室温下使用。前者的典型实例是用钨作白炽灯的灯丝。这时,利用钨的熔点高的优点,但通过在灯泡中使用控制气氛来避免氧化问题,将钨和钼…     

放电等离子烧结的Ta-W合金的组织和性能研究

以钽粉、锡粉为原料,采用放电等离子烧结技术制备了含钨量为2.5%、5. 0%和7. 5%(质量分数)的钽钨合金。借助于拉伸试验、扫描电镜、显微硬度计和X射线衍射检验了钽钨合金的显微组织、力学性能、致密度及断口形貌。结果表明,部分钨固溶于合金中,随着钨含量的增加,钽钨合金的晶粒减小,硬度升高,相对致密度下降,抗弯强度、抗拉强度和屈服强度先升高后下降。     

成分及环境对镍基高温合金氧化行为的影响

镍基高温合金在恶劣环境下具有优异的力学性能和耐高温性能。镍基高温合金的氧化行为高度依赖于材料的固有性能和氧化膜性能,而氧化膜性能主要取决于合金元素的种类和含量。大气成分、温度、应力、熔融盐等各种环境参数是直接影响材料氧化行为的基本因素。综述了合金元素和服役环境对镍基高温合金氧化行为的影响。铝、铬和钴是有利元素,可以形成致密、结合力强的氧化膜,以保护基体。钛、钼、铌、钨、钽的添加一般被认为会削弱抗氧化性能,但最近的研究有不同的观点。讨论了镍基高温合金的氧化机理,并对镍基高温合金的未来发展进行了展望。     

钽—10钨合金高温短时抗氧化涂层

本文是钽—10%钨合金高温短时抗氧化涂层探索实验报告。提出了在1800～1900℃下对合金具有几分钟保护能力的三种涂层体系及实验情况。     

难熔金属增材制造研究进展

难熔金属具有熔点高、高温性能良好的特点,是发动机、燃气轮机、火箭、导弹等高温服役工况条件下不可或缺的材料,在军事装备领域和国民经济生活中都发挥着十分重要的作用。然而也正是因为高的熔点和导热系数,导致其加工制备十分困难。增材制造技术是近年来发展起来的一项先进制造技术,具有很多独特的优点,为难熔金属的加工提供了一种可选途径。本文概述了钨及钨合金、多孔钽、铌合金、钼合金、难熔高熵合金等难熔金属增材制造方面的研究现状及最新进展,以期为相关领域的研究提供参考。     

盐酸法富集钨渣中的钽和铌

采用ICP-OES、XRD和SEM-EDS分别对钨渣成分、物相及各元素分布状态进行分析。结果表明,钨渣的主要物相为铁/锰氧化物、硅酸盐及石英,钽和铌主要包裹于含硅、锰物相中。在此基础上,提出了钨渣稀盐酸脱硅-浓盐酸深度脱铁、锰的钽铌酸法富集新方法。考察钨渣中硅、铁、锰、钙和铝等杂质元素的脱除规律,获得最优工艺条件。在最优条件下,钨渣脱硅率可达70%以上,铁和锰的脱除率可分别达到98.01%和98.71%,钽和铌回收率分别为86.57%和82.48%,富集渣中钽和铌的品位分别达到2.81%和9.23%,可直接作为钽铌湿法冶炼工业原料。     

钼合金及其新应用

钼具有极好的物理性能、化学性能和机械性能,使它成为玻璃加工、航空航天和高性能电子部件广泛使用的材料。每年世界工业用纯钼及其合金约为1500万磅。物理性能 钼的实用性关键在于它能为设计工程师提供综合的机械和物理性能,表1列举了钼的物理性能及其与常用金属铁、镍、铜、铝及电子材料硅、氧化铍和氧化铝的比较。钼的热导率和比热的组合使它成为耐热冲击和热疲劳部件的天然选择。它的高熔点意味着钼在高温下具有实用的机械性能,并且它的密度比难熔金属钨和钽低得多,这表明钼的比强度比钨和钽高,为要求减重应用场合带来实效。钼的较…     

纳米碳化钽对SPS烧结钨显微结构的影响

通过放电等离子体烧结(SPS)方法在1700℃下制备纳米碳化钽(TaC)弥散强化钨块,研究钨粉原始粉末粒度大小和添加碳化钽的量对烧结钨块微观组织的影响。结果表明:不同粒度钨粉(30nm、200nm和3μm)制备的钨块,烧结后的粒径随原始粉末粒度的增大而增大,3μm钨粉烧结后的晶粒平均直径为22.19μm;同一种粒度钨粉(如200nm)中分别添加质量分数为0%,1%,2%和4%的碳化钽,烧结后钨晶粒的平均直径随碳化钽添加量的增加而减小,加入量为4%时晶粒平均直径为5.91μm。通过SEM分析可以看出,碳化钽在烧结钨中是以球形状态存在的。从断口可以看出,纯钨烧结体为穿晶断裂,加入碳化钽的钨烧结体为晶间断裂。     

粉冶难熔金属及合金 (第一部分 制造)

近年来,难熔金属的生产普遍低落。钨和钼的生产分别下降55%和40%以上。1983年4月和1982年同期相比,钨精矿消费量减少23%,半成品减少40%。切削工具用钽估计减少约40%,电容器用钽粉和钽工业产品市     

添加碳化钽对SPS制备钨块力学性能的影响

本文使用放电等离子烧结(SPS)的方法制备得到面向等离子体材料(高性能钨块)。使用纳米和微米钨粉作为原料,加入不同计量的自制纳米碳化钽,采用密度测试、硬度、抗弯、金相、EDS、SEM等分析手段,研究了添加碳化钽对SPS制备钨块力学性能的影响,并对其机理进行探讨。结果表明,添加适量的碳化钽可以有效地提高钨块的相对密度、显微维氏硬度和抗弯强度,使用30 nm钨粉添加2%碳化钽的钨块其相对密度达95.7%,显微维氏硬度值达540.4HV0.1,使用3μm钨粉添加2%碳化钽的钨块其相对密度达96.8%,抗弯强度达617.0 MPa。其强化机理是添加的碳化钽呈粒状均匀分布于晶界,对于晶界起到了钉扎作用,从而细化了晶粒,使钨块强韧化。     

TBP-仲辛醇协同萃取钽铌萃余液中低浓度钽、铌和钨

采用TBP-仲辛醇混合萃取剂对钽铌矿萃余液中低浓度钽、铌和钨等有价资源进行综合回收.研究TBP与仲辛醇的体积比、稀释剂含量、溶液酸度、萃取相比、萃取温度以及萃取时间等因素对钽、铌和钨回收率及分相时间的影响规律.结果表明:TBP-仲辛醇混合萃取剂对钽铌矿萃余液中低浓度钽、铌和钨具有较好的协同萃取效果.单因素实验结果表明,...     

SPS制备致密钨块及添加碳化钽对致密化的影响

使用放电等离子烧结(SPS)制备了高密度钨块,不加入碳化钽的试样最高相对密度可达96.4%;加入碳化钽的试样最高相对密度可达98.6%.研究了钨粉粒度和碳化钽对钨块致密化和晶粒大小的影响.结果表明,初始钨粉粒径越小,制备得到钨块的密度越小,晶粒平均直径也越小;加入的碳化钽能起到活化烧结和细化晶粒的作用.使用颗粒粒径处于不同量级的钨粉制备钨块,其烧结收缩曲线具有不同的变化趋势.