一、钛钽合金(Ti-5Ta)
Ti-5Ta合金系型合金,是1965年日本户造钢(Kobesteel)开发的。它拥有优良的耐沸腾HNO侵蚀的个性在全硝酸浓度领域内比纯侵蚀速度幼,已在核燃料后处置过程的硝酸设备中利用。Ta是一种高熔点高密度元素,易在合金铸锭中产生高熔点同化物,并引起铸锭成分的不均匀性若是出现同化物和区域Ta偏析等冶金缺点会导致铸锭报废。Ta在合金平散布不均性会引起合金机能的不均匀,尤其是耐侵蚀性。本钻研观察和钻研了高熔点Ta同化物及Ta在Ti-6Ta合金铸中的散布特点,主张在于提高合金铸锭的冶金质量。

二、Ti-Ta钛钽合金耐侵蚀性优越
不锈钢资料在沸腾硝酸溶液中会由于晶间贫铬而产生侵蚀,对于耐硝酸侵蚀的超低碳不锈钢资料,如000Cr25Ni20,在含有金属阳离子的沸腾硝酸溶液中,因金属阳离子的高氧化性导致超低碳不锈钢会产生强烈的晶间侵蚀。钛在硝酸中拥有优良的耐蚀性,其机理是通过在钛表表形成一层;ば缘难趸だ醋韪羟质匆河虢鹗艋宓南嗷プ饔,进而降低金属基体的侵蚀速度。但在高温浓硝酸中,由于单纯迪胙氧化膜致密性及结合强度较低,使得钛的耐侵蚀机能显著降落,工业纯钛在沸腾的65%的硝酸溶液中年均匀侵蚀速度超过1 .0mm/a,不能满足工程设计的要求。在利用实际中,通过向Ti中增长Ta元素获得Ti-Ta二元合金,拥有优良的耐硝酸侵蚀性。
日本神户造钢所研造的KS50Ta(Ti?5Ta) 合金,其通过在纯钛中增长4wt%~6wt%迪脬元素来加强工业纯钛的耐蚀性,该合金在沸腾硝酸溶液中的年均匀侵蚀速度为0. 1~0.2mm/a,抗拉强度为330MPa,延长率为23%,其弊端是强度、塑性不高,耐侵蚀机能稍差。
日本神户造钢地点昭61-42473公开了一种具优异耐硝酸侵蚀机能的Ti-Ta-Si系合金,其通过在钛中增长沉量比1%~6%迪脬及0.01%~0.5%的硅,形成一种三元耐蚀钛合金,通过硅元素的少量增长来抑造Ti-Ta基合金的侵蚀,但抑造成效有限,且硅元素的增长对Ti-Ta基资料的塑性及加工机能会造成不利的影响。

三、Ti-5Ta钛合金棒材工业化出产
耐硝酸侵蚀的Ti-5Ta钛合金的造备过程为:凭据指标产品的设计成分及含量筹备原料,而后将原猜中迪胙粉与钽粉依照3: 2的质量比搁置于混料机中混合5h,得到成吩旖均的混合粉体,将混合粉体与海绵钛、TiO 2 配料后选取压力机压造成电极块,并搁置于80℃的烘箱中干燥4h后,再搁置于真空等离子焊箱中焊接成自 耗电极,将自 耗电极置于真空自 耗电弧炉中进行三次熔炼得到Ti-5Ta钛合金铸锭,将Ti-5Ta钛合金铸锭经剥皮、切除冒口后,在1050℃进行开坯铸造,而后经中央铸造、挤压、轧造等工序加工成棒材,节造总变形量为80%,再经650℃退火处置,得到耐硝酸侵蚀Ti-5Ta钛合金棒。
| 合金商标 | 合金成分 | 力学机能 | 耐侵蚀速度 (mm/a) | |||
| Rm(MPa) | RP0.2(MPa) | A(%) | AKU(J/c㎡) | |||
| Ti-5Ta | Ti-5.5~6.5Ta-0.07-0.15O | 420 | 323 | 31 | 155 | ≤0.05 |
| Ti-55C | Ti-3~7Ta-0.1~0.7Al-0.2~0.6Mo | 550 | 400 | 23 | 100 | 0.1 |
| KS50Ta | Ti-4~6Ta | 330 | 220 | 23 | / | 0.1~0.2 |

有关链接
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