Танталовый пруток ТН-3 в Минске


Танталовый пруток ТН-3: характеристики, сортамент и применение

Танталовый пруток ТН-3 — металлопродукция из тантала марки ТН-3 (Т — тантал, Н — натриетермический способ получения), выпускаемая по ГОСТ 18904.2-73 и ТУ 95.311-84. Марка ТН-3 соответствует требованиям к танталу не ниже 99,9 % основного металла с регламентированным содержанием примесей: ниобий — не более 0,1 %, железо — не более 0,005 %, кремний — не более 0,003 %, кислород — не более 0,005 %. Натриетермический тантал отличается крупнозернистой структурой и повышенной газонасыщенностью по сравнению с электролитическим, что определяет его поведение при механической обработке и сварке.

Прутки ТН-3 поставляются в виде круглого проката диаметром от 3 до 60 мм, в том числе в отожжённом состоянии (мягкий) и без термообработки (твёрдый). Предел прочности отожжённого тантала ТН-3 — 200–280 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Твёрдость по Виккерсу — 90–130 HV. Температура рекристаллизационного отжига — 1200–1400 C в вакууме не хуже 110 Па. Плотность тантала — 16,65 г/см, температура плавления — 2996 C.

Сортамент и технические параметры

Диаметр, ммДопуск, ммСостояниеПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %
6–0,10отожжённый22030
12–0,15отожжённый24028
20–0,20твёрдый4508
30–0,25отожжённый26025
45–0,30твёрдый4806
60–0,40отожжённый25022

Химический состав и примеси

Марочный состав ТН-3 нормирует следующие элементы:

  • Тантал (основа) — не менее 99,9 %.
  • Ниобий — не более 0,1 %.
  • Железо — не более 0,005 %.
  • Кремний — не более 0,003 %.
  • Кислород — не более 0,005 %.
  • Азот — не более 0,003 %.

Повышенное содержание кислорода и азота в натриетермическом тантале снижает пластичность и затрудняет холодную деформацию. Для сварных конструкций рекомендуется применять прутки ТН-3 в отожжённом состоянии с предварительной вакуумной дегазацией.

Области применения

Танталовый пруток ТН-3 востребован в химическом аппаратостроении для изготовления реакторов, теплообменников и трубопроводов, работающих с агрессивными средами: серной, соляной, фосфорной кислотами при температурах до 200 C. В электронной промышленности из прутков ТН-3 изготавливают аноды электролитических конденсаторов, геттеры и элементы вакуумных приборов. В металлургии прутки применяют как легирующую добавку при выплавке жаропрочных сплавов и как материал для тиглей и экранов в высокотемпературных печах сопротивления.

  • Химическое машиностроение — футеровка реакторов, змеевики, арматура.
  • Электроника — аноды конденсаторов, катоды, геттеры.
  • Металлургия — легирование, тигли, экраны печей.
  • Медицина — имплантаты, костные фиксаторы (в отожжённом состоянии).
  • Аэрокосмическая отрасль — сопла, детали камер сгорания.

Обработка и сварка

Механическая обработка прутков ТН-3 возможна твердосплавным инструментом с обильным охлаждением. Точение и фрезерование сопровождаются склонностью к налипанию на режущую кромку, поэтому применяют скорости резания 30–60 м/мин и подачу 0,1–0,2 мм/об. Сварка выполняется в среде аргона высшего сорта или в вакууме. Сварной шов склонен к росту зерна и охрупчиванию при содержании кислорода выше 0,01 %.

Вопросы и ответы

Чем тантал ТН-3 отличается от ТН-1?

ТН-3 содержит больше ниобия и газовых примесей, чем ТН-1, что снижает пластичность, но удешевляет продукцию. ТН-1 применяют в ответственных электронных приборах, ТН-3 — в химической аппаратуре и металлургии.

Какой диаметр прутка ТН-3 доступен для поставки?

Стандартный сортамент — от 3 до 60 мм. Возможно изготовление прутков промежуточных диаметров по согласованию с производителем.

При какой температуре отжигать пруток ТН-3?

Рекристаллизационный отжиг проводят при 1200–1400 C в вакууме не хуже 110 Па с выдержкой 1–2 часа и последующим охлаждением в печи.

Можно ли сваривать прутки ТН-3 без вакуума?

Да, сварка возможна в среде аргона высшего сорта с защитой обратной стороны шва. Однако для ответственных соединений предпочтительна вакуумная сварка.