タンタル-10タングステン（Ta-10W）合金は、極めて重要な耐火金属材料です。その製錬プロセスは、高融点の克服、均一な組成の確保、そして精製という3つの主要目標を中心に展開されます。
粉末混合と成形：圧延ミキサー、油圧プレス。Ta粉末：W粉末＝9：1；混合速度120回転/分、時間24時間；120メッシュふるいを通過；加圧500トン。均一な巨視的組成の合金粉末を得て、一定の強度と形状を持つ合金棒に成形します。この合金棒は、後続の製錬における自己消費電極として使用されます。真空焼結：真空焼結炉。真空度10⁻² Pa；温度240℃で2時間保持します。このステップは重要な「予備合金化」プロセスです。真空環境下でプレスされた部品を低温焼結し、一定の導電性と機械的強度を持たせ、導電性の粗インゴットにして、次の電子ビーム溶解の準備をします。真空電子ビーム溶解：真空電子ビーム炉（EBM）。2回以上の溶解。真空度は10⁻⁴ Paに達することができます。電子ビーム加熱温度は局所的に3000℃を超えることができます。これは精製と均質化の中核部分です。高温と高真空により、材料中のガス不純物（O、N、H）と揮発性金属不純物を効率的に揮発させることができます。複数回の溶解により、インゴットの化学組成と均一性を大幅に向上させることができます。後続処理：高周波炉、鍛造機、圧延機。複数回の鍛造のために1400℃まで加熱します。最終的な圧延、引き抜き。溶融インゴットを高温で塑性変形させることで鋳造組織を破壊し、機械的特性を向上させ、最終的に必要な板材、棒材、線材などに加工します。
従来の溶融加工法に加え、Ta-10W合金の製造には新たな技術も取り入れられています。2024年の最新研究によると、レーザー粉末床溶融（LPBF）技術を用いて高密度Ta-10W合金サンプルを製造することに成功しました。
優れたLPBF技術は、複雑な形状の部品を直接成形することができ、複雑な構造物の製造における従来の製造方法の限界を克服します。研究によると、最適化されたプロセスパラメータ（例えば、エネルギー密度200 J/mm³）の下では、LPBFで成形されたTa-10W合金は室温で765 MPaの引張強度と28%の伸びを達成し、優れた総合的な機械的特性を示します。課題は、タンタル（Ta）とタングステン（W）の融点が非常に高いため、LPBF（レーザー粉末床溶融結合法）のプロセスウィンドウが非常に狭くなる点にあります。クラックや気孔などの欠陥を回避するには、レーザー出力や走査速度といったパラメータを精密に制御する必要があります。要約すると、Ta-10W合金の溶融と製造は、「伝統と革新の共存」というアプローチで行われます。従来の「粉末冶金＋電子ビーム溶解」プロセスは成熟しており信頼性が高く、大型で高品質なインゴットを製造するための業界標準となっています。一方、新興のLPBF積層造形技術は、複雑で精密な部品の製造や、材料の高付加価値用途の実現に新たな可能性を切り開いています。
