Применение проволоки из 7,5% тантала и вольфрама
Проволока Ta-7,5W (7,5% тантала и вольфрама) — это специальная проволока, сочетающая в себе превосходную коррозионную стойкость, прочность при высоких температурах, высокую эластичность и хорошую пластичность. Основные области её применения сосредоточены в пяти основных сферах: защита от химической коррозии, высокотемпературный вакуум, медицина, электроника и аэрокосмическая промышленность. Основные области применения (классифицированные по сценариям): химические и высококоррозионные среды (наиболее распространённые). Коррозионностойкие упругие элементы (пружины/сильфоны) используются в высококоррозионных условиях, таких как хлорщелочи, серная кислота, соляная кислота, фосфорная кислота и морская вода, заменяя сплавы Hastelloy и титан. Типичные области применения включают пружины хлораторных машин, уплотнительные пружины химических насосов, упругие компоненты клапанов и сильфоны теплообменников. К преимуществам относится скорость коррозии всего 0,00076 мм/год при 98% серной кислоте и 180℃, а также срок службы, значительно превышающий срок службы обычной нержавеющей стали. Высокотемпературные коррозионностойкие нагревательные/температурные датчики используются для высокотемпературного кислотного нагрева, печей с коррозионной атмосферой и измерения температуры в сосудах для химических реакций, выдерживая длительную работу в условиях высокой коррозии при температуре 200–400℃. Высокотемпературные вакуумные и промышленные печи, нагревательные провода/термопары для вакуумных печей.
Используется в водородных печах, вакуумных печах для отжига, печах для выращивания сапфиров и печах для термообработки полупроводников, выдерживая температуры 1800–2200℃** с чрезвычайно низким уровнем вакуумного газовыделения. Высокотемпературные конструкционные проволоки/крепежные элементы для высокотемпературных разъемов, пружин, решеток и проводов теплозащиты в аэрокосмической и атомной промышленности, обладающие большей прочностью и лучшей стойкостью к ползучести, чем чистый тантал.
Анодные выводы/контакты танталовых конденсаторов: основные выводы высоконадежных танталовых конденсаторов, обеспечивающие превосходную высокотемпературную стабильность, устойчивость к усталости при изгибе и низкий ток утечки. Вакуумные электронные устройства/проволока для мишеней магнетронного распыления: катоды/затворы/нагревательные проволоки для мощных электронных ламп и микроволновых устройств; проволока для мишеней магнетронного распыления при нанесении полупроводниковых покрытий. Прецизионные резисторы/проволока для измерения температуры: высокотемпературные, высокостабильные прецизионные резисторы и термопары, используемые в аэрокосмических приборах и для промышленного измерения температуры. Проволока/пружины для нагревательных элементов аэрокосмических и военных двигателей: высокотемпературные пружины, уплотнения, проволока для измерения температуры и проводящая проволока для ракетных/авиационных двигателей, выдерживающие температуру 1000–1600℃, обладающие высокой удельной прочностью, немагнитные и термостойкие. Компоненты спутников/космических аппаратов: конструкционная проволока для вакуумной среды, антенная проволока и компоненты терморегулирования, обеспечивающие низкое газовыделение, высокую надежность и длительный срок службы. Основные преимущества проволоки Ta-7.5W (вспомогательные области применения): Коррозионная стойкость: Устойчива практически ко всем неокисляющим сильным кислотам, сильным щелочам, морской воде и биологическим жидкостям; корродирует только в плавиковой кислоте и концентрированной азотной кислоте + соляной кислоте. Высокотемпературная прочность на 30-50% выше, чем у чистого тантала, сохраняя хорошие механические свойства даже при 1200℃. Немагнитна, имеет низкое давление пара, высокую температуру плавления (≈3010℃), биосовместима и обладает стабильными электрическими свойствами.
Вольфрамовая проволока из тантала 7.5 (Ta-7.5W) обладает превосходной эластичностью и пластичностью (способностью к формованию, волочению и изгибанию) при холодной обработке. Может непрерывно подвергаться холодной вытяжке до сверхтонких диаметров проволоки (0,05 мм и тоньше) без обрыва. Может быть согнута, намотана, штампована и сформирована в пружину, не склонна к растрескиванию. В отожженном состоянии он обладает чрезвычайно высокой пластичностью. Он хорошо сваривается и может быть подвергнут аргонодуговой, электронно-лучевой и контактной сварке, обеспечивая превосходную пластичность сварного шва. Подходит для изготовления тонких деталей, тонкостенных деталей, пружин и прецизионных компонентов. Его пластичность значительно превосходит большинство высокотемпературных сплавов, молибден и вольфрам, что делает его одним из наиболее формуемых сплавов среди тугоплавких металлов. Он обладает стабильным модулем упругости (упругость, жесткость и характеристики пружины). С модулем упругости при комнатной температуре приблизительно 180–200 ГПа, он обладает более высокой жесткостью и более стабильной упругостью, чем чистый тантал. Он демонстрирует превосходную упругость и стабильный отскок, с высоким пределом упругости после упрочнения холодной обработкой, что делает его подходящим для прецизионных пружин и упругих компонентов. Его упругость медленно снижается при высоких температурах, сохраняя хорошую упругость даже при 1000℃. Он демонстрирует превосходную усталостную прочность и сопротивление релаксации.
Он устойчив к необратимой деформации под воздействием длительных нагрузок, а его упругий срок службы в условиях сильной коррозии и высоких температур значительно превосходит срок службы нержавеющей стали и титановых сплавов. Ta-7.5W — одна из наиболее упругостных специальных проволок в условиях сильной коррозии и высоких температур.
Стремление к большей прочности (пределу упругости) часто означает жертвование некоторой пластичностью. Баланс между ними можно найти в зависимости от конкретных потребностей. Термическая обработка является ключевым «регулятором», при этом температура отжига оказывает существенное влияние на характеристики. Низкотемпературный отжиг сохраняет высокую прочность, полученную за счет упрочнения при деформации, в то время как высокотемпературный рекристаллизационный отжиг восстанавливает пластичность и снижает прочность. Метод обработки определяет конечные характеристики. Плавка + отжиг: классическое сочетание, обеспечивающее сбалансированные и надежные характеристики. В жестких процессах холодной обработки, таких как производство тонкой проволоки и пружин, упрочнение при деформации используется для получения высокой упругости. Порошковая металлургия и упрочнение — это специальные подходы, используемые для достижения предельной прочности, но при этом соответственно снижается пластичность.