Заваряване на специален метален тантал

Танталът е метален елемент с атомно число 73 и химичен символ на Та. Съответстващото единично вещество на елемента е стоманено-сив метал с изключително висока устойчивост на корозия. Той не реагира на солна киселина, концентрирана азотна киселина или аква регия, независимо дали в студени или горещи условия.

Танталът се среща главно в танталита, съжителствайки с ниобий. Танталът има умерена твърдост и е пластилен и може да бъде изтеглен в тънки проводници, за да се направят тънки фолиа. Коефициентът на термично разширение е много малък. Танталът има много добри химически свойства и е изключително устойчив на корозия. Може да се използва за производство на съдове за изпаряване и т.н., и може да се използва също катоелектродс, токоизливи и електролитни кондензатори за електронни тръби. Използва се в медицината за производство на тънки листове или тънки проводници за възстановяване на повредени тъкани. Въпреки че танталът има силна устойчивост на корозия, неговата устойчивост на корозия се дължи на образуването на стабилен танталов пентоксид (Ta2O5) защитен филм на повърхността.

Често използваните класове тантал и танталова сплав са Ta1, Ta2, FTa1, FTa2, TaNb20, Ta2.5W, Ta10W и Ta40Nb.

Химически състав на тантала

牌号	化& nbsp;& nbsp;学& nbsp;& nbsp;成& nbsp;& nbsp;份 （重量，%，最大）
	Та	Nb	Фе	Si	Ни	W	Mo	Ti	O	В	Н	N
Та1	余量	0.05	0.005	0.005	0.002	0.01	0.01	0.002	0.02	0.01	0.002	0.005
Ta2	余量	0.1	0.03	0.02	0.005	0.04	0.03	0.005	0.03	0.02	0.005	0.025
TaNb3	余量	＜3.5	0.03	0.03	0.005	0.04	0.03	0.005	0.03	0.02	0.005	0.025
TaNb20	余量	17-23	0.03	0.03	0.005	0.04	0.03	0.005	0.03	0.02	0.005	0.025
FTa1	余量	0.05	0.01	0.02	0.005	0.02	0.02	0.005	0.03	0.03	0.002	0.02
FTa2	余量	0.1	0.03	0.03	0.01	0.04	0.03	0.01	0.035	0.05	0.005	0.03
Ta10W	余量	0.1	0.01	0.005	0.01	9月11日	0.02	0.01	0.015	0.01	0.0015	0.01
Ta2.5W	余量	0.5	0.01	0.005	0.01	2-3.5	0.02	0.01	0.015	0.01	0.0015	0.01
Ta40Nb	余量	35-42	0.01	0.005	0.01	0.05	0.02	0.01	0.02	0.01	0.0015	0.01

Връзката между свойствата на опън и температурата на тантала

试验温度 ℃	屈服强度 σ0, 2 МПА	强度极限 σb MPa	对标距为50, 8 mm长的延伸率，%	应变硬，化系数	应变速度的灵敏度系数
-195	1040	1040	3.7	-0.018	0.0075
-75	510	515	23.1	0.099	0.0307
25	403	472	25.3	0.164	0.0285
100	299	417	24.6	0.243	0.0175
205	249	394	12.7	0.326	-0.0012
320	266	520	18	0.298	0.006
430	234	458	24.3	0.316	0.024
540	183	421	16.2	0.356	0.0176
655	133	314	17.3	0.266	0.022
760	119	213	23.1	0.205	0.0321
870	85	156	32.8	0.212	0.0374
980	87	152	33.1	0.181	0.0461
1095	57	118	43.2	0.217	0.0506
1205	53	103	47.5	0.13	0.0581

Механични свойства на тантала от различни процеси на топене

生产方法	状& nbsp;& nbsp;态	抗拉强度 σb,MPa	屈服强度 σσ0,2,MPa	延伸率 δ，%	弯曲角 α，（°）
粉末冶金法	退火前	870	-	7.5	＞140
	1200℃，1ч	403	315	42.5	＞140
电子束熔炼法	退火前	485	465	9.5	＞140
	1200℃，1ч	493	478	-	＞140

Надлъжни механични свойства на тантала при стайна температура

Марка	Състояние	THK,MM	Устойчивост на напрежениеσб,MPa	Разширяване δ5，%
Та1& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;Ta2	М	0.1～＜0.25	≥196	≥20
	Y		≥490	≥2
	М	0.25～＜0.5	≥196	≥25
	Y		≥490	≥2
	М	≥0.5	≥196	≥30
	Y		≥490	≥2
FTa1& nbsp;& nbsp;FTa2	М	0.1～＜0.25	≥196	≥18
	Y		≥490	≥1.5
	М	0.25～＜0.5	≥196	≥20
	Y		≥490	≥1.5
	М	≥0.5	≥196	≥25
	Y		≥490	≥1.5

Механични свойства на тантала при стайна температура в тръби (М)

牌& nbsp;& nbsp;号	状& nbsp;& nbsp;态	抗拉强度 σб,MPa	屈服强度 σ0.2,MPa	伸长率 δ,% (标距为25и 50 mm)
Та1,Та2	М	≥210	≥140	≥25
Ta2.5W	М	≥276	≥193	≥20
Ta10W	М	≥481	≥414	≥15
Ta40Nb	М	≥226	≥193	≥20

Прилагане на тантал

(1) Химическа промишленост

В допълнение към устойчивостта на корозия, танталът също има добра якост, якост на удара, пластичност, топлопроводимост и производителност на обработка и може да се използва като структурен материал за химическо оборудване. Приложението на експлозивно оформени танталово-стоманени композитни материали намалява разходите за оборудване и оборудването може да работи в широк диапазон от температурни и налягащи промени.

Оборудването за тантал включва: топлообменници, нагреватели, лекарства, контейнери, тръби, помпи и клапани, смесители, резервоари за хромиране и др. Танталовите спинерети се използват широко в производството на химически влакна (вж. таблица 11).

(2) Електронна промишленост

Танталът има висока точка на топене, ниско налягане на парите, малък коефициент на разширяване, добра производителност на обработка, а оксидният му филм е плътен и има отлични диелектрични свойства. Ето защо основната употреба на тантал е да се правят електролитни кондензатори. Танталовите кондензатори имат характеристиките на голям капацитет, добра надеждност, широк температурен диапазон на работа, устойчивост на удар, дълъг експлоатационен живот и малък размер. Танталът също е добър материал за части от електронни тръби с висока мощност и може да се използва за производство на аноди, решетки и катоди.

(3) Авиокосмическа промишленост

Танталовите сплави имат висока якост на висока температура и отлични работни показатели и могат да се използват като структурни материали за космическо въздухоплаване. Горивната камера на американския космически кораб и носовият конус на ракетния двигател са изработени от танталова сплав (а работната температура е около 2500 ℃.
(4) В металургичната промишленост

Танталовият карбид (танталов карбид) е добър материал за рязане и може да се използва и за производство на матрици за коване и суровини за покритие против окисляване. Танталът се добавя към производството на никел и молибден за производство на устойчиви на корозия сплави.
(5) Други

Танталът има добър афинитет към човешката тъкан, е нетоксичен и няма дразнене на човешкото тяло. Той все още може да поддържа първоначалната си форма, след като е изложен на дългосрочното действие на водата, съдържаща се в човешкото тяло. Ето защо, той се използва широко в ортопедична и черепна хирургия.