Viele Schlüsselkomponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Militärindustrie arbeiten unter Hochtemperaturbedingungen und unterliegen dem Zusammenspiel thermischer, mechanischer und chemischer Prozesse, was zu starker Abtragung und Verschleiß führt. Daher ist die gute Verschleiß- und Abtragsbeständigkeit von Tantalrohren bei hohen Temperaturen in den Fokus hochmoderner Industriebereiche gerückt.
Verschleiß und Abtrag sind Schädigungsphänomene an Materialoberflächen, die durch das Zusammenwirken thermodynamischer, mechanischer und chemischer Prozesse entstehen. Sie sind die Hauptformen des Materialversagens von Tantalrohren unter extremen Hochtemperaturbedingungen. Die Reibung und der Verschleiß von Tantalmaterialien bei hohen Temperaturen sind stärker. komplizierter. Unter der Bedingung des Tragens und Abbrennens von Kerzen treten auf der Oberfläche des Werkstücks kontinuierlich Materialverlust, eine Änderung der chemischen Oberflächenzusammensetzung, eine durch Wärme beeinflusste Schichtbildung und Oberflächenrisse auf. Lokale Beschädigungen der Oberfläche führen schließlich zum Versagen des gesamten Werkstücks, was zu einer enormen Verschwendung von Ressourcen und wirtschaftlichen Verlusten führt. Stellen sogar ein Sicherheitsrisiko dar.
Gegenwärtig ist die Hauptlösung für die Probleme der Verschleißfestigkeit und der Ablationsbeständigkeit die Herstellung von Schutzbeschichtungen, und das Verchromen ist die einzige Beschichtungstechnologie, die im In- und Ausland in großem Umfang eingesetzt werden kann. Unter einigen extremen Arbeitsbedingungen beträgt die Temperatur der Werkstückoberfläche jedoch bis zu 2200-3500 Grad Celsius, etwa ein Fünftel der Wärme wird vom Werkstückmaterial absorbiert und die thermische Einwirkungszeit beträgt 10 Mikrosekunden. Die Wärme an der Oberfläche des Werkstücks wird zu spät nach außen übertragen, es entsteht ein großer Temperaturgradient und die daraus resultierende thermische Spannung führt zum Ablösen der Chromschicht.
Zusätzlich intensiviert die hohe Temperatur auch die chemische Wechselwirkung des reaktiven Gases mit dem Metall auf der Werkstückoberfläche, was zur Bildung von Metalloxiden mit niedrigem Schmelzpunkt führt, was weiter zum Schmelzen lokalisierter Bereiche auf der Werkstückoberfläche beiträgt. Der geschmolzene Bereich wird unter der Erosion von Gas und mechanischem Verschleiß allmählich abgelöst, und dieser ablative Verschleiß ist um ein Vielfaches schneller als der normale Verschleiß. Gleichzeitig hat Chrom eine höhere Härte und Sprödigkeit sowie eine geringere Scher- und Zugfestigkeit. Daher ist es für Chrombeschichtungen schwierig, die bestehenden Verschleiß- und Abtragungsanforderungen zu erfüllen, und es steht unmittelbar bevor, Beschichtungen mit höherer Leistung zu entwickeln.
Tantal (Ta), ein Metallelement, wird von der kubisch-raumzentrierten a-Phasenstruktur dominiert, und sein Schmelzpunkt liegt bei etwa 2996 Grad C, an zweiter Stelle nach Kohlenstoff, Europium, Rhenium und Osmium. Der Elastizitätsmodul von Tantal ähnelt dem von Stahl, und es hat eine gute Leitfähigkeit und Duktilität. Darüber hinaus hat Tantal eine geringe Metallaktivität und eine hohe Korrosionsbeständigkeit, und verschiedene starke Säuren können bei Raumtemperatur nicht korrodiert werden (außer Fluorwasserstoff und Oleum). Gleichzeitig weist Tantal auch eine gute Biokompatibilität und eine gute Verschleißfestigkeit auf. Gegenwärtig wird Tantalmetall auf vielen Gebieten wie der medizinischen, der Luft- und Raumfahrt- und der Militärindustrie, insbesondere auf den Gebieten der Luft- und Raumfahrt und des Militärs, verwendet.
DasTantalrohrhergestellt von Baoji Yusheng Metal Technology Co., Ltd. hat gute mechanische Hochtemperatureigenschaften, die die Anforderungen von Verschleiß- und Abtragsbedingungen erfüllen können. Werkstücklebensdauer, Ressourcen sparen und gleichzeitig gute wirtschaftliche Vorteile und Sicherheitsgarantien erzielen.
