業界知識

著しく引き上げられたタンタルの性能
Sep 30, 2017

中国は高温合金を開発したK438は1.5%〜2.0%のTaを含み、K409は4.0%〜4.5%のTaを含み、タンタルK4002は2.25%〜2.75%のTaを含有する。 US製ニッケル基超合金IN738LC、IN939、IN792、M22、MM-002、MM-005、MM-006およびMM-011は、1%~4%のTaを含み、PWA1480は12%のTaを含む。 タンタルは高価で、できるだけ使用しない戦略的要素です。 ニッケル基超合金のγ '相に約80%、強化効果のγ'相が強化され、TaリッチMC炭化物の形成の約10〜15%、タンタルのみ約5〜10% γ固溶体、固体への溶解性。 Nbと同様に、Taの原子半径も大きく、Ni、CoおよびFe原子よりも15%〜18%大きい。 したがって、ニッケルベースの固溶体、タンタルの添加は、格子定数のより大きな増加を引き起こす。 得られた弾性応力場は、転位運動に対してより大きな抵抗を示し、同時に、Taは、γ固溶体タンタルの積層欠陥を減少させるので、γ固溶体の瞬時引張強さおよびクリープ性能が明らかに増加する。

その結果、合金中のタンタル含有量が1%から6.4%まで増加すると、タンタルは引張強度が760℃で増加し、塑性率が向上し、耐クリープ性が改善され、クリープ破断時間が改善されることが示される。 K409合金の機械的特性および微細構造に関するタンタル含有量は、それが伸びていることを示している。 合金中のタンタルはγ '相に入り、γ'相を増加させ、タンタルはγ '相の数および溶解温度を変化させ、γ'相の組成、γ '相のサイズを変化させてγ相固溶強化効果と析出強化効果を区別するために、Ta及びTaを含まないγ-オーステナイトを含む成分をそれぞれ相分析し、Ta及びTaの含有量を測定した。 γオーステナイト中のオーステナイトマトリックス合金の組成は、Cr + Co + Moの合計で30%から38.5%に増加した.1%のTaを含むK409合金マトリックス、これらの大きなTa原子、Cr、CoおよびMo原子γオーステナイトマトリックス層の誤差であるが、Ta含有オーステナイト系マトリックス合金のクリープ寿命が大幅に延長され、タンタルおよびクリープ塑性が明らかに改善されている、すなわち、固溶体 Taの強化、TaによるCr、Co、Moの含有量の増加などが挙げられる。 同時に、瞬間的な引張強さおよび可塑性も大幅に改善される。 Taはまた、合金の耐熱腐食性および高温および低温疲労特性を著しく改善した。 タンタルこの研究では、Taの含有量が高いほど耐熱腐食性と耐高温疲労性と耐寒疲労性が優れています。 高温で使用されるコバルト系シートアロイMM-918およびS-57では、Wを置換することに成功し、耐酸化性が著しく改善されている。





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