**Спецификация продукта: Лигатурный сплав алюминия и тантала (сплав Al-Ta)**
**Версия:** 1.0 | **Дата:** 2025-04-02
---
### **1. Общий обзор**
Алюминиево-танталовый лигатурный сплав (сплав Al-Ta) - это специализированный высокоэффективный лигатурный сплав, в котором тантал используется для улучшения свойств при повышенных температурах, коррозионной стойкости и микроструктурной стабильности алюминиевых сплавов. Тантал образует стабильные интерметаллиды с алюминием, в частности Al₃Ta, которые обеспечивают исключительную термическую стабильность, сопротивление ползучести и сохранение прочности при высоких температурах. Этот лигатурный сплав в основном используется в сложных аэрокосмических, ядерных и высокотемпературных конструкционных приложениях.
---
### **2. Международные стандарты**
Лигатуры Al-Ta указаны в нескольких международных стандартах:
- **ASTM:** ASTM B179 (Стандартная спецификация для алюминиевых сплавов в слитках и расплавленных формах)
- **ISO:** ISO 209-1 (Деформируемый алюминий и алюминиевые сплавы)
- **EN:** EN 1676 (Алюминий и алюминиевые сплавы - Лигатуры)
- **AMS:** AMS 4486 (лист и пластина из алюминиево-танталового сплава)
- **GB/T:** GB/T 8734 (лигатуры из алюминиевого сплава)
- **Типичные марки лигатур: Al-10%Ta, Al-20%Ta, Al-30%Ta, Al-40%Ta
---
### **3. Химический состав (% по массе)**
Типичные диапазоны состава для лигатуры Al-Ta:
| Элемент | Содержание (%) | Роль и комментарии |
|---------------------|-------------------|------------------------------------------|
| Тантал (Ta) | 5,0 – 40,0 | Первичный легирующий элемент |
| Ниобий (Nb) | 0 – 3.0 | Часто присутствует в коммерческом тантале |
| Железо (Fe) | ≤ 0.15 | Контроль примесей |
| Кремний (Si) | ≤ 0.10 | Контроль примесей |
| Цирконий (Zr) | 0 – 2.0 | Опциональное дополнение для повышения устойчивости |
| Титан (Ti) | 0 – 1,5 | Дополнительная добавка для рафинирования зерна |
| Другие примеси | ≤ 0.08 Тотал | — |
| Алюминий (Al) | Баланс | Основной металл |
---
### **4. Физические свойства**
| Собственность | Стоимость / Диапазон |
|---------------------------|-----------------------------------|
| Плотность | 3,2 – 4,8 г/см³ |
| Диапазон плавления | 660 – 3017°C (Ta плавится при 3017°C) |
| Интерметаллидные фазы | Al₃Ta (первичный), AlTa₂, AlTa₃ |
| Кристаллическая структура | DO₂₂ (тетрагональный) для Al₃Ta |
| Теплопроводность | 70 – 120 Вт/м·К |
| Электропроводность | 20 – 35 % МАКО |
| Твердость по Виккерсу | 90 – 180 ВВ |
| Коэффициент теплового расширения | 18–22 × 10⁻⁶/K |
---
### **5. Основные характеристики и преимущества**
- ** Исключительная прочность при высоких температурах: ** Сохраняет механические свойства до 500 °C
- **Превосходное сопротивление ползучести:** Отличная устойчивость к деформации при длительной нагрузке
- **Выдающаяся коррозионная стойкость:** Высокая устойчивость к кислотным и химическим средам
- **Отличная микроструктурная стабильность:** Устойчив к росту зерна и огрублению осадка
- **Радиационная стойкость:** Подходит для ядерных применений
- **Стойкость к окислению:** Образует защитные оксидные слои при высоких температурах
---
### **6. Применение продукта**
- **Аэрокосмические компоненты:** Лопатки турбин, сопла ракет, тепловые экраны
- **Атомная промышленность:** Компоненты реакторов, радиационная защита
- **Химическая обработка:** Реакционные сосуды, теплообменники, трубопроводные системы
- **Медицинские имплантаты:** Хирургические инструменты, имплантируемые устройства
- **Электроника:** Мишени для распыления, тонкопленочные покрытия
- **Аддитивное производство:** Специальные порошки для высокотемпературной 3D-печати
- **Военное применение:** Компоненты ракет, броневые системы
---
### **7. Доступные формы**
- **Лигатура:** Слитки, зубчатые прутки, гранулы
- **Специальные формы:** Порошок для аддитивного производства, мишени для распыления
- ** Высокая чистота: ** 99,95% для ядерных и медицинских применений
- **Стандартные размеры:** 2–8 кг слитков
---
### **8. Технические рекомендации по использованию**
- **Коэффициент добавления:** 0,1–2,0% Ta в расплав (обычно 0,3–1,0% для оптимального эффекта)
- **Температура расплава:** 800–900°C
- **Время выдержки:** 60–120 минут для полного растворения
- **Перемешивание:** Необходимо энергичное механическое перемешивание
- **Температура литья:** 730–790°C
- **Термическая обработка:** Обработка раствором при 540–610°C, старение при 375–475°C
---
### **9. Сравнение характеристик при высоких температурах**
| Система сплавов | Максимальная рабочая температура (°C) | Сопротивление ползучести | Коррозионная стойкость | Стоимость |
|--------------|----------------------|------------------|---------------------|------|
| **Аль-Та** | 500 | Превосходно | Выдающийся | Очень высокий |
| **Аль-Нб** | 500 | Превосходно | Превосходно | Высокий |
| **Аль-Мо** | 450 | Превосходно | Очень хорошо | Высокий |
| **Аль-Зр** | 400 | Очень хорошо | Хорошо | Средний |
---
### **10. Механические свойства при повышенных температурах**
| Температура (°C) | Предел текучести (МПа) | Прочность на разрыв (МПа) | Жизнь при разрыве ползучести (h) |
|------------------|---------------------|-----------------------|------------------------|
| **25** | 320–400 | 370–450 | — |
| **300** | 250–310 | 290–350 | >800 |
| **400** | 200–250 | 230–290 | 400–600 |
| **500** | 150–200 | 180–230 | 150–300 |
---
### **11. Металлургические механизмы**
- Образует когерентные DO₂₂-структурированные осадки Al₃Ta
- Обеспечивает дисперсионное упрочнение за счет стабильных интерметаллидов
- Повышает температуру рекристаллизации на 200–280°C
- Повышает стабильность границ зерен за счет штифтинга стабилитроном
- Создает тонкое, равномерное распределение фаз упрочнения
---
### **12. Параметры контроля качества**
- Консистенция содержания тантала (±0,1%)
- Низкое содержание газов (водорода
Упаковка
Стандартная упаковка:
Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 2316 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.
