原料の準備:高純度は合金特性の基礎です。タンタルタングステン合金は、原料の純度に対して非常に高い要求があります(通常、Ta純度≥99.95%、W純度≥99.9%)。不純物(O、N、C、Feなど)は、合金の高温強度、可塑性、耐腐食性を著しく低下させる可能性があります。そのため、原料調製の核心は「精製」と「形態変化」にあります。
タンタル・タングステン合金は、タンタル(Ta、融点3017℃、優れた耐食性)とタングステン(W、融点3422℃、極めて高い高温強度)からなる耐火合金です。タンタルの耐食性と加工性を維持しながら、タングステンの添加により高温強度、硬度、耐クリープ性を大幅に向上させ、双方の利点を兼ね備えています。主に航空宇宙、原子力、エレクトロニクスなどのハイエンド分野で使用されています。その製造プロセスには、「高融点、酸化しやすい、組成均一性の制御が難しい」といった技術的な難点を克服する必要があります。核心部分は、原料の準備、合金化、成形加工、そして後処理に分けられます。
タンタルとタングステンの原子半径はほぼ等しく(Ta:143pm、W:137pm)、無限固溶体を形成できますが、どちらも融点が非常に高く(いずれも3000℃以上)、従来の製錬法では均一な合金化を達成することが困難です。産業界では、主に「粉末冶金法」(主流)または「真空アーク製錬法」が採用されています。前者は大規模生産に適しており、後者はハイエンドのカスタマイズ製品に適しています。ポイント:各冷間加工工程の後には、「真空焼鈍」(800~1200℃の温度で1~2時間保持)を実施し、加工硬化を除去し、可塑性を回復させ、後工程での割れを防止する必要があります。