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合金

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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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