Танталовые слитки

Чистый тантал считается наиболее легко обрабатываемым ма­териалом из всех тугоплавких металлов, тантал промышлен­ного производства можно ковать, прокатывать, протягивать, штам­повать по существующей промышленной технологии . Первич­ная обработка включает в себя операции изготовления различ­ных полуфабрикатов, таких как сутунки, прутки, катанка про­волока, толстый и тонкий лист, фольга, трубы. Некоторые полуфабрикаты из тантала можно увидеть на нашем сайте. Можно легко получать полуфабрикаты обычных промышленных размеров.Обычно применяют два метода получения полуфабрикатов более ранний метод, разработанный для тантала несколько лет назад включает прессование и вакуумное спекание порошка с последующей холодной прокаткой. Для получения наилучших результатов при такой технологии рекомендуется дать спеченной заготовке обжатие 10%, подвергнуть ее повторному спеканию для залечивания пор, а затем обрабатывать на нужный размер. Спеченные прутки после ковки или прокатки и повтор­ного спекания имеют высокую пластичность. Например, спечен­ная заготовка толщиной 12,7 мм может быть вхолодную проката­на на полосу толщиной 0,127 мм без промежуточного отжига для снятия напряжений.Примерно с конца 20 века уделяется значительное внимание изготовлению проката из слитков тантала. До сих пор в литературе появлялось очень мало данных о таком методе обработки. Поэтому большинство данных по первичной обработке слитков, описывае­мых ниже, взято из неопубликованных работ.Установлено, что на поведение танталовых слитков при обра­ботке давлением сильное влияние оказывает содержание примесей внедрения (кислорода, азота, углерода).

 

Слитки тантала, за исключением слитков с чрезвычайно низким содержанием примесей внедрения, непосредственно в литом состоянии на холоду непла­стичны. Это обстоятельство является следствием совместного влия­ния грубозернистой столбчатой структуры слитков и содержащихся в металле элементов внедрения.Обычно технология успешной обработки слитков тантала вклю­чает операцию разрушения литой структуры с помощью ряда ме­тодов, таких как ковка под молотом или прессом и прессование. После разрушения литой структуры горячедеформированный ма­териал подвергают обдирке с целью удаления обогащенных кис­лородом поверхностных слоев, отжигают в вакууме для получе­ния рекристаллизованной структуры, после чего обрабатывают вхолодную на окончательный размер любым способом деформиро­вания, при необходимости с промежуточными отжигами.Такая общая технология обработки пригодна для тантала, в котором общее содержание примесей внедрения (кислорода, азо­та и углерода) достигает примерно 0,12%, причем содержание кислорода находится в пределах <0,01—0,08%, содержание азота <0,01—0,04%, содержание углерода <0,01—0,05%. Рекристаллизованный материал такой чистоты, может быть, подвергнут холодному обжатию более 90%. Слитки, имеющие несколько большее содержание примесей внедрения, можно обрабатывать, однако при этом возникают затруднения из-за растрескивания материала во время горячего и последующего холодного деформи­рования; кроме того, при холодном деформировании требуются частые промежуточные отжиги. Слитки тантала с очень низкими содержа­ниями элементов внедрения можно успешно (т. е. без растрески­вания) обрабатывать вхолодную непосредственно в литом состоя­нии. Пределы содержания примесей внедрения, при которых можно применять эту технологию, точно не установлены.Нагрев слитков перед горячей обработкой можно производить на воздухе вплоть до температуры ковки, но только при условии быстрого нагрева, так как длительный нагрев при температурах горячей деформации примерно 1200 °С приводит к диффузии кис­лорода, что вызывает охрупчивание металла. В литературе сообщается о нагреве до температуры обработки примерно 1100 °С в атмосфере гелия с последующей обработкой на воздухе. Нагрев слитков тантала в атмосфере аргона был успешно применен для ковки под молотом и прессом и обжима в интервале температур 650— 1200 °С. Можно производить также нагрев слитков тантала  в восстанови­тельной атмосфере, как это практикуется для ниобия, но с осторожностью, так как тантал в атмосфере водорода при медлен­ном охлаждении с 1100 °С превращается в гидрид. В этом случае можно нагревать тантал в атмосфере водорода выше интервала температур образования гидрида, затем обрабатывать его на воз­духе.

 

Одним из способов уменьшения растрескивания при ковке является обтачивание перед ковкой головкой и донной части слит­ка так, чтобы их поверхности стали параллельными. Другой способ — применение нижнего бойка с V-образным вырезом, на который кладется слиток, чтобы обеспечить создание трехосного напряженного состояния во время ковки. Было отмечено, что при ковке тантала необходим строгий контроль температуры и степени деформации. Однако эти предосторожности, по-видимому, не являются крайне необходимыми для слитков, в которых общее содержание кислорода, азота и углерода не превышает 0,12%. Танталовые слитки такой чистоты диаметром 89—102 мм, нагретые в атмосфере аргона до 1200 °С, были удовлетворительно прокованы под молотом на плоские заготовки толщиной 19 мм или круглые прутки диаметром 31,8—50,8 мм. Так как обработку на воздухе производили быстро, а окончательную ковку вели в интервале температур ниже начала свечения, было найдено, что при такой технологии обработки наибольшая глубина проникновения кис­лорода составляет менее 3,18 мм.Сопоставление трех методов обработки для разрушения ли­той структуры слитков тантала показало, что горячая ковка при 950 °С предпочтительней, чем горячая прокатка при 1200 °С или холодная прокатка.По-видимому, перспективным методом разрушения литой струк­туры слитков тантала  является горячее прессование.

 

Купить тантал по привлекательным ценам вы можете перейдя по ссылкам ниже.