钽的沸点是5427 ℃,熔点2996 ℃,属难熔金属,熔点比常用的其他

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钽的技术参数

钽的沸点是5427 ℃,熔点2996 ℃,属难熔金属,熔点比常用的其他金属都高钽在空气中300 ℃开始会与氧反应,700 ℃开始于氮反应,在含氢气体中350 ℃开始与氢反应,在氨气中300 ℃开始与氮反应,均会生成脆性化合物。因此钽设备和容器在操作时如会接触空气,操作温度一般不宜超过250 ℃,如可不与空气等环境接触,才可考虑是否能在较高的温度下使用。钽的焊接和热处理应在真空中或在惰性气体保护下进行,即300 ℃以上的热过程都应在真空或惰性气体保护下进行。钽常用惰性气体保护焊,氩气纯度不宜低于 99.999% ,不但焊接熔池部位应有惰性气体保护,焊完冷却中的焊缝及热影响区在250 ℃以上时也应有惰性气体保护,因而需用保护拖罩。最好在温度降到200 ℃以下再停供惰性气体。应保证焊接接头与每道焊缝表面呈银白色或淡黄色。淡蓝色应磨去,不应出现深蓝、灰白或白色粉末。

钽主要用作耐腐蚀材料,钽表面生成 Ta 2 O 5 薄膜,有很好的耐腐蚀性。一般而言,钽的耐蚀性优于钛、锆、铌,可以认为是耐蚀性最好的工程材料。在硝酸、王水、盐酸、磷酸、有机酸等强腐蚀介质中常有优异的腐蚀性,但也不能认为钽在任何腐蚀性介质中都能耐蚀,如在一些温度和浓度的发烟硫酸、氢氟酸、氢硅酸、氟硅酸、氟硼酸、氢氧化钠、氢氧化钾、亚硝酸钾、氯化铝、氟化铝、氯、溴(甲醇中)等介质溶液中都曾得到过不耐腐蚀或腐蚀性不良的使用或试验结果。钽及钽合金压力加工材可采用真空电弧或真空电子束熔炼的牌号和用粉末冶金方法制造的牌号。由于粉末冶金制品力学性能有时不够稳定,塑性偏低,焊接性能差,一般不再压力容器中应用,只在流体机械的流体部件上应用。

钽及钽合金在压力容器中已有较多使用,但各国的正式压力容器标准规范中还没有具体内容。压力容器主用应用纯钽,其具有较好的耐蚀性和塑性,在要求较高的强度时才使用 Ta-2.5W 和 Ta-10W 钽合金。

钽中的氧、氮、氢和碳可在钽中生成间隙式固溶体,含量超过溶解度时会出现第二相,降低钽的塑性。钽中加入钨会提高钽的熔点,提高钽的高温强度。中国钽及钽合金材料标准

美国钽及钽合金材料标准

铌的技术参数

铌的沸点是;4927 ℃,熔点是:2468 ℃,也属于难熔金属。

铌可在350~400 ℃中温成型,950~1000 ℃高温成型,可在1200 ℃左右进行完全退火。

铌和钽常相伴相生,但铌在地壳中的含量约为 2.4 × 10 -3 % ,为钽的 10 倍,主要以铌铁矿的形式存在。铌在空气中从230 ℃开始氧化,300 ℃开始强烈氧化,温度高于 400 ℃时氧化膜破坏并脱落,大大加速氧化速度。铌在空气中600 ℃开始氮化。铌在含氢介质中,250 ℃ ~950 ℃会吸收氢。因而铌的焊接和热处理均应在真空中或在惰性气体保护下进行,即300 ℃以上的热过程都应在真空或惰性气体或高温涂料保护下进行。铌制设备与容器暴露在大气中时,应用温度一般不宜超过230 ℃,只有在保证不接触到大气时,才可适当提高温度。铌在焊接时的保护方式和钽一样要用高纯惰性气体,而且在温度

230 ℃以上时也应将其置于惰性气体保护之下。最好在铌焊件冷却到200 ℃一下再停供惰性气体。

一般铌的耐蚀性能高于钛、锆而稍低于钽,由于铌的价格低于钽,因而在某些腐蚀介质中可用铌代替更贵的钽。同时铌的相对密度仅约为钽的 1/2 ,在同样构件尺寸的情况下,铌的用量仅约为钽的 1/2 ,可以降低成本。

铌和钽一样,都靠表面生成致密的氧化膜而成为钝化型耐蚀金属,因而铌的耐蚀性能有的与钽接近。铌主要用于一些温度不高的还原性强的强酸介质中,但在氢氟酸、热浓硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等介质中不耐蚀,在热浓盐酸和热浓磷酸中的腐蚀率也偏高,在这些介质中应用铌时应慎重。

铌材在压力容器中已有一定应用,但还没有正规的铌容器标准。在压力容器中主要采用纯铌,加入 1% 左右的锆可以提高强度,但耐腐蚀性和塑性稍有降低。

中国铌材标准

美国铌材标准

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