タンタル合金は、航空宇宙産業において高温構造材料として使用されています。タンタルおよびタンタル合金製品には、板、帯、箔、棒、線、形材、焼結製品などがあります。
純タンタルは可塑性に優れ、変形抵抗が低く、加工硬化率も低いため、塑性加工法を用いて様々な形材やカスタム形状の部品を製造できます。純タンタルは室温で板、帯、箔、管、棒などに圧延することができ、加工率は90%を超えます。酸化を抑えるため、純タンタルの塑性加工は通常、室温または500℃以下で行われます。タンタル合金は強度が高く、インゴットの可塑性が低いため、まず1200℃以上の温度でビレット加工する必要があります。その後の加工は純タンタルの場合と同じです。押し出し比は4以上、鍛造比は2以上である必要があります。ビレットの加熱とビレット加工の過程では、材料の可塑性を低下させるガス汚染を防ぐ必要があります。良好なスタンピングとスピニング性能を確保するため、クロスローリングが使用されます。クロスローリング前の加工率は約80％に維持する必要があります。タンタル板は、カップ、キャップ、チューブ、コーン、ノズルなど、さまざまな形状の部品にスピニング加工および深絞り加工できます。伸線加工に使用される鍛造棒の直径は通常2.5mmです。タンタルは柔らかく、金型に付着して表面を傷つけやすいため、伸線加工前に線材表面に陽極酸化処理を施して酸化膜を形成し、その後蜜蝋で潤滑することがよくあります。
タンタル-タングステン合金は、金属タンタルを母材とし、タングステンを合金元素として固溶体化された合金です。高い融点（約3080℃）と高温耐食性を兼ね備えています。一般的に使用されるグレードには、Ta10W（タングステン含有量10%）とTa2.5W（タングステン含有量2.5%）があります。タングステン含有量の増加に伴い、強度と硬度は向上しますが、可塑性は低下します。製造工程には、粉末冶金、真空焼結、電子ビーム溶解といったコアテクノロジーが活用されています。この合金は、EFP成形爆薬カバーやロケットノズルなどの軍事分野の主要部品に使用されています。 タンタルニオブ合金は、タンタルとニオブからなる重要な金属材料です。高い融点、耐酸化性、優れた機械的特性、耐腐食性を備え、高温や過酷な環境下でも安定した状態を維持します。その応用分野は、航空宇宙、化学、電子、医療分野に及び、航空機エンジン部品、耐腐食性化学機器、コンデンサ材料、人工関節などの医療機器の製造に用いられています。
タンタルチタン合金は、タンタルとチタンからなる合金材料で、優れた高温強度と高温酸化耐性を備えています。主に国防暗視装置の赤外線撮影管やマイクロライト管に使用されています。真空管内を長時間高真空状態に保つことで、装置の効率と画像の鮮明さが向上します。製造には真空電子ビーム溶解と真空自己消費アーク溶解技術を採用しています。タンタル粉末とチタン粉末をバッチで混合し、鍛造、圧延、多段熱処理プロセスを組み合わせることで、単相等軸β構造、粒径7.5の均一組織が形成されます。この方法は、操作が簡単で工業化が容易という特徴があります。
タンタルおよびその合金は、優れた化学的安定性、高温機械的特性、耐腐食性、加工性を有することから、航空宇宙、冶金、化学工学、原子力産業など、数多くのハイテク分野で広く応用されています。タンタルおよびその合金の膨大な応用可能性を認識し、国内外の研究者が深く広範な研究を行い、豊富な成果を上げています。タンタル合金は、比較的優れた常温成形性と高温機械的特性を有しており、過酷な環境下における大きな応用可能性を示しています。 Ta合金の基本的な強化メカニズムは固溶強化であり、最も顕著な強化効果を持つ元素は主にW、Hf、Nbであるため、国内外の学者は主にTa-W、Ta-Hf、Ta-Nb合金の開発を行ってきました。
