ТАНТАЛОВЫЕ СПЛАВЫ
сплавы
на основе тантала. Кристаллич. структура тантала, размеры атома
(атомный радиус 1,46 А), положение в ряду электроотрицательности
определяют его склонность образовывать со мн. металлами твёрдые растворы
и металлиды. Непрерывные ряды твёрдых растворов тантал образует
с металлами, имеющими изоморфную кристаллич. структуру, примерно тот же
размер атома и близко расположенными в ряду электроотрицательности, напр,
с Nb, W, Mo, V, p-Ti и др. Ограниченные твёрдые растворы и металлиды образуются
при большем различии в размерах атома и электроотрицательности, напр, с
Al, Au, Be, Si, Ni. C Li, К, Na, Mg и нек-рыми др. элементами тантал практически
не образует ни твёрдых растворов, ни соединений. Т. с. характеризуются
высокими механич. свойствами при обычной темп-ре, жаропрочностью, коррозионной
устойчивостью; они более экономичны, чем чистый тантал. Очень важны Т.
с. с ниобием, наиболее близкие по свойствам к танталу, к-рые могут заменить
дефицитный тантал во мн. областях его применения. Особый интерес представляют
жаропрочные Т. с. Тантал наряду с вольфрамом, молибденом и ниобием относят
к "большой четвёрке" металлов, наиболее перспективных для создания на их
основе высокотемпературных конструкц. материалов для самолётов, ракет,
космич. кораблей и т. п. Обычно тантал легируют W, Мо, V, Nb, Ti, Zr, Hf,
Re, Cr, C и др. элементами. Из многих жаропрочных Т. с. наиболее важны
сплавы с вольфрамом. Так, предел прочности при растяжении сплава с 10%
W равен (Мн/м2) : 1265 (20 °С), т. е. намного
больше, чем для тантала; 661 (980 °С); 148 (1430 °С); 84 (1650 °С),
или соответственно 126,5; 66,1; 14,8 и 8,4 кгс/мм2; относит,
удлинение при тех же темп-рах 4,0; 4,2; 17,0 и 33,0%. Этот сплав более
пластичен, чем вольфрам, не уступает ему по прочности и превосходит по
сопротивлению окислению при темп-pax до 2800 "С; из него изготовляют детали
камеры сгорания и сопла реактивных двигателей, передние кромки оперения
самолётов. Для тех же целей применяют сплав с 8% W и 2% Hf, имеющий по
сравнению со всеми другими деформируемыми жаропрочными сплавами наибольшую
удельную прочность при высоких темп-pax. Пластичный сплав с 8% W и 2,5%
Re предложен для изготовления нагревателей пром. печей, теплозащитной обшивки
и деталей ядерных силовых установок космич. аппаратов.
В электронной технике применяют Т.
с. с высокими электрич. сопротивлением и термоэмиссионными свойствами,
содержащие до 7,5% W. По коррозионной стойкости Т. с., как правило, не
могут конкурировать с чистым танталом, но иногда легированием удаётся повысить
коррозионную стойкость металла; напр., Т. с., содержащие более 18% W, почти
не корродируют в 20%-ной плавиковой к-те.
В произ-ве высокотемпературных и
др. материалов перспективны бериллид тантала (в конструкциях авиационной
и космической техники для изготовления деталей, работающих при темп-pax
ок. 1500 °С), бориды тантала (покрытие листов тантала, контактирующих с
расплавленными ураном и кальцием), силициды, нитриды и карбиды (материал
оболочки тепловыделяющих элементов) тантала. Карбид ТаС - важная
составная часть нек-рых металлокерамич. твёрдых сплавов; напр., в Японии
в 1972 из общего количества потреблённого тантала, равного 83т,
40 т израсходовано в твердосплавной пром-сти, а в США в 1973 из
600 т тантала 85-90 т использовано в виде карбида в произ-ве
твёрдых сплавов. Ферротанталониобий иногда применяют для присадки в нек-рые
стали с целью предотвращения межкристаллитной коррозии и улучшения др.
свойств, но из-за дефицитности тантала в этом случае предпочтительнее феррониобий.
Дефицитность и относительно высокая стоимость тантала препятствуют его
широкому применению и в виде Т. с.
Лит.: Тугоплавкие материалы
в машиностроении. Справочник, М., 1967. О. П. Колчин.
А Б В Г Д Е Ё 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