[发明专利]钽合金与钽合金管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及钽合金与钽合金管的制备方法。

背景技术

钽主要存在于钽铁矿中，钽的质地十分坚硬，富有延展性，钽金属最大的优点是具有极高的抗腐蚀性能，无论在冷或热的条件下，对盐酸、浓硝酸和王水都不反应。钽几乎在任何环境下都可以迅速的形成一层表面氧化膜，这层氧化膜极薄且致密，几乎对所有的介质都具有不透性，而且一旦损坏还能立即自愈。钽合金是以钽为基加入其它元素的合金，钽合金具有耐高温、强度高、化学稳定性好、耐腐蚀等特点，是航空航天工业、原子能工业、高温技术及化工防腐等领域不可或缺的材料。因此，钽合金的制备成为了研究的热点。

例如，申请号为200910304529.1的中国专利公开了钽管的真空退火方法，钽管的制备方法具体为：首先将钽管内外壁清洗干净，将钽管置入耐热套管内，送入真空退火炉内，然后进行抽真空退火，冷却后即得到钽管，该专利公开的方法制备的钽管在真空中进行退火，减少了环境因素对钽管的影响，使最后制备的钽管的综合性能较好。申请号为200610156332.4的中国专利公开了一种制备强化钽及钽合金材料的方法，具体为将钽及钽合金粉末在低氧分压条件下进行表面增氧处理；再将处理后的钽粉进行热等静压固化，获得致密的块体材料；最后进行真空热处理，得到钽及钽合金材料，采用该方法制备的钽及钽合金材料延伸率好、强度高。因此本发明也提供了一种钽合金材料与钽合金材料的制备方法。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种钽合金管的制备方法，使本发明制备的钽合金管表面质量较好且具有较高的力学性能。

有鉴于此，本申请提供了一种钽合金，所述钽合金包括1.5wt%～45wt%的Nb、1.8wt%～17.5wt%的W、0.7wt%～1.2wt%的Zr、0.5wt%～3.0wt%的Hf、0.7wt%～3.5wt%的Rb，0.015wt%～0.025wt%的C、0.015wt%～0.025wt%的N与0.015wt%～0.025wt%的Y中的至少一种，和余量的Ta。

优选的，所述钽合金包括：9.0wt%～11.0wt%的W，2.0wt%～3.0wt%的Hf，180ppm～200ppm的C和余量的Ta。

优选的，所述钽合金包括：13.0wt%～15.0wt%的W，0.6wt%～1.2wt%的Hf，150ppm～200ppm的C，0.7wt%～1.5wt%的Rb，150ppm～200ppm的N和余量的Ta。

本申请还提供了钽合金管的制备方法，包括以下步骤：

a）将钽合金铸锭进行线切割掏孔，得到空心铸锭；

b）将步骤a）得到的空心铸锭进行预加热，在预加热后的空心铸锭表面涂覆抗氧化涂层；

c）将步骤b）得到的空心铸锭进行再次加热，将再次加热后的空心铸锭进行挤压；

d）将步骤c）得到的管坯进行真空热处理，将真空热处理后的管坯进行轧制；

e）将步骤d）得到的管坯进行真空热处理，得到钽合金管；所述钽合金铸锭中包括1.5wt%～45wt%的Nb、1.8wt%～17.5wt%的W、0.7wt%～1.2wt%的Zr、0.5wt%～3.0wt%的Hf、0.7wt%～3.5wt%的Rb，0.015wt%～0.025wt%的C、0.015wt%～0.025wt%的N与0.015wt%～0.025wt%的Y中的至少一种，和余量的Ta。

优选的，步骤a）中所述线切割掏孔之后还包括：

将线切割掏孔后的空心铸锭进行表面处理。

优选的，步骤b）中所述预加热在箱式电阻炉或中频感应炉中进行，预加热的温度为120℃～180℃。

优选的，步骤c）中所述再次加热在中频感应炉中进行，所述加热的温度为750℃～1350℃。

优选的，步骤d）中所述真空热处理的温度为钽合金熔点的30%～50%，时间为60～180min，真空度≤1.6×10^-3Pa。

优选的，步骤d）中所述轧制之后还包括：将轧制后的管坯采用箱式电阻炉或井式电阻炉进行表面氧化处理，所述表面氧化处理的加热温度为180～700℃，时间为2min～70min。

优选的，管坯进行表面氧化处理后还包括：

采用真空退火炉对表面氧化处理的管坯进行灼烧，所述灼烧的温度为450℃～550℃，时间为20min～60min。