Танталовый пруток ТУ 95.2816-2002 в Минске

Пруток танталовый ТУ 95.2816-2002 — сортамент и применение

Пруток танталовый, изготовленный по ТУ 95.2816-2002, представляет собой деформированный полуфабрикат круглого сечения из технически чистого тантала, полученный методом ковки, прессования или волочения с последующей термической обработкой. Продукция поставляется в горячекатаном, холоднодеформированном или отожжённом состоянии, что определяет комплекс механических характеристик и область использования в конкретных узлах химического, электротермического и вакуумного оборудования.

Материал характеризуется высокой плотностью — 16,6 г/см, температурой плавления порядка 2996 C и низким давлением насыщенных паров при нагреве в вакууме. Предел прочности при растяжении для отожжённых прутков находится в диапазоне 195–390 МПа, предел текучести — 165–310 МПа, относительное удлинение достигает 25–40 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 60–110 HB в зависимости от степени деформации и режима рекристаллизационного отжига.

Химический состав и структурные особенности

По ТУ 95.2816-2002 прутки изготавливаются из тантала марок ТВЧ и ТВЧ-1, содержание основного компонента в которых составляет не менее 99,5 % и 99,6 % соответственно. Легирующие добавки отсутствуют, а суммарное содержание примесей ограничено следующими значениями:

• ниобий — не более 0,05 %;
• вольфрам — не более 0,03 %;
• молибден — не более 0,02 %;
• кремний, титан, железо — по 0,01 % каждого;
• кислород — не более 0,02 %, азот — не более 0,01 %, водород — не более 0,001 %.

Микролегирование примесями внедрения контролируется на этапе вакуумно-дуговой плавки, что обеспечивает стабильность свойств по длине и сечению прутка. Структура металла после отжига при 1100–1300 C — рекристаллизованная равноосная, размер зерна соответствует баллу 4–6 по ГОСТ 5639.

Сортамент и допуски на размеры

Номенклатура прутков по ТУ 95.2816-2002 охватывает диаметры от 3 до 60 мм. Длина стержней составляет 500–2000 мм, допускается поставка мерной и кратной длины. Предельные отклонения по диаметру для холоднодеформированных прутков — 0,1 мм, для горячекатаных — 0,5 мм. Овальность не превышает половины поля допуска на диаметр.

Коррозионная стойкость и эксплуатационные параметры

Тантал демонстрирует исключительную устойчивость к воздействию агрессивных сред: концентрированной соляной, серной, азотной и ортофосфорной кислот при температурах до 150–200 C. Скорость коррозии в кипящей 20 %-ной соляной кислоте не превышает 0,025 мм/год, в 70 %-ной серной кислоте при 150 C — 0,1 мм/год. Материал не подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением и стоек к питтинговой коррозии в хлоридсодержащих средах.

Прутки сохраняют пластичность при криогенных температурах до –196 C, что позволяет применять их в узлах криогенной техники. При нагреве на воздухе свыше 300 C начинается заметное окисление, поэтому эксплуатация в окислительной атмосфере при высоких температурах требует защитного покрытия или вакуумной среды.

Обработка и изготовление деталей

Материал хорошо поддаётся механической обработке резанием: точение, фрезерование и сверление выполняются твердосплавным инструментом при умеренных скоростях резания с обильным применением смазочно-охлаждающей жидкости. При шлифовании необходимо учитывать склонность тантала к засаливанию абразивного круга. Сварка прутков производится аргонодуговым методом с вольфрамовым электродом или электронно-лучевой сваркой в вакууме; качество сварного шва контролируется на отсутствие пор и трещин.

Применение в промышленности

Прутки танталовые ТУ 95.2816-2002 востребованы при производстве:

• теплообменников, змеевиков и барботёров для химических реакторов, работающих с кислотами высокой концентрации;
• электродов для электрохимических процессов и анодов для гальванических ванн;
• нагревателей, экранов и токовводов вакуумных печей сопротивления с рабочей температурой до 2200 C;
• крепежа и уплотнительных элементов для аппаратов высокого давления;
• мишеней для магнетронного распыления и деталей ионно-плазменных установок;
• имплантатов и хирургического инструмента в медицинской промышленности.

Контроль качества и приёмочные испытания

Каждая партия прутков сопровождается сертификатом качества с указанием результатов химического анализа и механических испытаний. Контроль включает проверку геометрических размеров, состояния поверхности — отсутствие трещин, расслоений, плен и закатов, а также ультразвуковой контроль сплошности для прутков диаметром свыше 20 мм. Отбор проб для механических испытаний проводится от каждого термически обработанного прутка или от 5 % партии при непрерывном технологическом процессе.

Вопросы и ответы