一种高温高强抗氧化钽合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温高强抗氧化钽合金及其制备方法，涉及高温合金热防护技术领域，所述抗氧化钽合金包括：钽合金基体及其表面的抗氧化涂层。所述钽合金基体在高温氧化时表面生成一层由(Ta,Nb)2O5，WO3和REmTaOn形成的致密的氧化层，对基体起到保护作用；抗氧化涂层是在基体表面通过共渗方法制备得到，所述抗氧化涂层至少为双层结构，包含REmTaOn相,(Ta,X)Si2相和(Ta,X)3Si5，其外层至少有REmTaOn相和(Ta,X)Si2相，内层至少有(Ta,X)3Si5相,前述X表示Nb,W。本发明专利技术采用基体合金化和表面改性相结合，制备的钽合金具有优异的高温抗氧化能力；满足1900℃以上部分高温应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温合金热防护，具体涉及一种高温高强抗氧化钽合金及其制备方法。

技术介绍

1、钽钨合金熔点在3000℃以上，高温条件下强度优异，是制备航天发动机防护罩、燃烧室、姿态控制喷嘴等关键部件的重要候选材料，在航空航天、核工业和冶金工业等领域有着广阔的应用前景。但钽钨合金的高温抗氧化性能较差，加热至500℃以上就开始发生明显的氧化反应，随着温度继续升高，金属表面生成疏松的氧化膜，不能对合金起到有效的保护作用，氧化随时间的进行而持续加深，最终导致材料的失效。p-b比(pilling-bedworthratio)是金属与氧结合在金属表面生成的氧化物膜的体积与原金属体积之比，是描述金属氧化膜性质的重要参数，p-b比在1-2之间的金属，其表面氧化物膜中产生一定程度的压应力，膜比较致密，金属抗氧化性强。钽的p-b比为2.47，在氧化时主要生成ta2o5，体积增大，在氧化膜中产生很大的内应力，容易导致氧化膜破裂，这是钽及其合金高温抗氧化性差的主要原因。在钽金属的合金体系中，钽钨合金ta-10w是应用潜力比较大的一种，但其在高温下也会发生快速氧化，极大的限制了它的应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，包括钽合金基体和其表面的抗氧化涂层，

2.根据权利要求1所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，所述合金基体包括以下成分：15～30wt％W，0～15wt％Nb，0.0～1.0wt％的稀土元素，余量为Ta。

3.根据权利要求1所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，所述内层形成低硅化物相为(Ta,Nb)3Si5相。

5.根据权利要求1所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，所述抗氧化涂层的厚度为150-400μm。

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【技术特征摘要】

1.一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，包括钽合金基体和其表面的抗氧化涂层，

2.根据权利要求1所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，所述合金基体包括以下成分：15～30wt％w，0～15wt％nb，0.0～1.0wt％的稀土元素，余量为ta。

3.根据权利要求1所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，所述内层形成低硅化物相为(ta,nb)3si5相。

5.根据权利要求1所述的一种高温高强抗氧化钽合金，其特征在于，所述抗氧化涂层的厚度为150-400μm。

6.一种高温高强...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭敦强，敖浩芝，彭涛，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：