耐蝕鉭合金(tantalum alloys of resistant corrosion)
以鉭為基加入一定量的其他元素形成的鉭合金。金屬鉭不僅具有良好的塑性,而且抗許多高溫腐蝕介質的腐蝕,其抗化學腐蝕性能與玻璃相似。純鉭除與氫氟酸、含氟離子溶液、發煙硫酸、三氧化硫和堿發生化學腐蝕作用外,幾乎同一切無機酸和有機酸不發生化學反應。因此,金屬鉭廣泛用于重要的制酸工業、石油化工工業、食品和醫藥工業等部門,制造高溫耐蝕反應釜、熱交換器、蒸發器、高溫彈簧、閥桿和閥門以及人體植入材料等。但由于鉭資源稀少,提取冶金工藝復雜,使鉭的成本很高,價格昂貴。為了充分利用鉭耐蝕性的優點,科學家們開展了節約用鉭、替代用鉭的研究工作,開發成功了一些強度比純鉭高、耐蝕性和加工塑性與純鉭相似的鉭合金,促進了鉭在工業上的應用,推動了難熔金屬工業的發展。
分類 根據合金的成分分為鉭鎢耐蝕鉭合金和鉭鈮耐蝕鉭合金,這兩類合金的典型成分和用途列于表1.
表1 耐蝕鉭合金的成分和用途
| 合金成分 | 典型應用 |
| Ta一2.5W | 硫酸工業中的蒸發器、熱交換器 |
| Ta一7.5W | 高溫耐蝕彈簧 |
Ta一10W Ta一12W | 高溫耐蝕構件 |
Ta一40Nb Ta37Nb一2Mo | 石化工業用熱交換器、蒸發器、 熱偶導管等 |
性質 主要有力學性能和化學性質。(1)力學性能如表2所示。(2)化學性質如表3所示。
表2 耐蝕鉭合金的室溫力學性能
| 合金成分 | 抗拉強度/MPa | 伸長率/% |
Ta Ta一2.5W Ta一10W Ta一12W Ta—40Nb Ta-37Nb-2Mo | 172 276 548.8 648 420 450 | 25 20 25 35 20 20 |
表3 在硫酸中的腐蝕速率
| 合金成分 | 濃度/% | 腐蝕溫度/℃ | 腐蝕速率/mm·a-1 |
Ta Ta-2.5W Ta-7.5W Ta-12W Ta-40Nb Ta-37Nb-2Mo | 95.2 95.2 98 50 85 85 | 170 200 200 250 180 209 120 200 230 200 230 | 0.0101 0.0428 0.03453 0.02777 0.0076 0.0330 0.0016 0.5558 2.8553 0.0684 2.6632 |
制備方法 和鉭合金制備方法相同。
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