タンタル管の製造工程フロー

Firmetal, 2025-11-25 09:15:00 PM

タンタル管の製造工程は、複数の精密な手順を伴う複雑な技術であり、高融点金属の加工における難しさを如実に示しています。タンタル管は融点が高く、反応性が高く、加工硬化しやすいため、製造には特殊な技術と設備が必要です。

タンタル管の一般的な製造工程は、主に粉末冶金と塑性加工の2つの技術ルートで構成されており、塑性加工の方が一般的です。中実の棒材の場合は、中心に穴を開けて「中空ビレット」を作製し、その後の管圧延に使用します。穴を開けたビレットは高温で加熱されます。 タンタルは変形抵抗が高いため、通常は再結晶温度(例えば1000℃~1300℃)以上に加熱する必要があります。加熱されたビレットの表面には、特殊なガラス潤滑剤の層が塗布され、押出成形時にビレットとダイスの摩擦を低減し、断熱性と酸化防止の役割を果たします。予熱・潤滑されたビレットを押出機のダイスに入れ、大きな圧力をかけながら環状ダイスから押し出すことで、より長く細い管(押出管)を形成します。これが最初の主要な変形工程です。表面処理には、サンドブラストと酸洗(通常はフッ化水素酸と硝酸の混合液を使用)が含まれ、表面の酸化スケール、残留ガラス潤滑剤、欠陥を除去します。滑らかで清浄な表面は、その後の冷間圧延において非常に重要であり、表面欠陥は圧延工程で拡大する可能性があります。

冷間圧延(コア成形工程)は、タンタル管のビレットをさらに薄く・長くして目標サイズに仕上げる精密制御工程です。最も一般的に用いられる方法はタンタル管圧延です。管材は円錐状のコアヘッドを備えたローラーで圧延され、放射状に圧縮されます。これにより、肉厚が減少し、長さが増加します。タンタルは冷間加工中に急速に硬化し、強度と硬度は増加しますが、塑性と靭性は低下します。多パスサイクル:したがって、冷間圧延は一度で完了することはできず、「圧延 - 焼鈍 - 圧延」というサイクルモードを採用する必要があります。各大変形圧延の後には、材料の塑性を回復するために中間焼鈍が必要です。その目的は、冷間圧延による加工硬化を除去し、材料の再結晶を促し、塑性と靭性を回復させて、次の冷間加工に備えることです。中間焼鈍の目的は、冷間圧延による加工硬化を除去し、材料の再結晶化を促し、可塑性と靭性を回復させ、次の冷間加工工程を容易にすることです。

タンタル外管を高真空環境に置くには、高真空条件(通常10-3 Pa以上)で行う必要があります。タンタルは高温で酸素、窒素、その他の物質と反応しやすく、脆化(水素化、窒化、酸化)を引き起こします。精密温度制御焼鈍温度は通常、再結晶温度(例えば1000℃~1200℃)以上に制御され、具体的な温度と時間は、所望の結晶粒径と性能要件によって異なります。

パイプサイズが目標値に近づくと、仕上げ工程に入ります。寸法精度と表面仕上げを確保するために、引き抜き加工などの精密圧延方法を用いてパイプの直径と肉厚を微調整する場合があります。最終製品の最終焼鈍は、最終製品の性能要件(硬質状態、半硬質状態、軟質状態)に基づいて決定されます。例えば、高い塑性特性が求められる軟質パイプは、完全に焼鈍する必要があります。その後、精密な矯正と切断を行い、所定の長さに切断します。

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