Гадолиний в слитках в Минске

Слитки гадолиния марок ГдМ-1 и ГдМ-2 для вакуумной металлургии

Слитки гадолиния представляют собой литой металл с содержанием основного компонента от 99,83% до 99,95% в зависимости от марки. Продукция поставляется в виде сегментов, получаемых методом вакуумной индукционной плавки в тиглях из оксида иттрия или вольфрама, что обеспечивает низкий уровень газовых примесей и неметаллических включений. Контроль химического состава выполняется методами атомно-эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Металлургические характеристики

Гадолиний относится к группе тяжёлых лантаноидов иттриевой подгруппы. Кристаллическая решётка гексагональная плотноупакованная (ГПУ) с параметрами a = 0,3636 нм, c = 0,5782 нм. Материал характеризуется высокой температурой плавления 1313C и температурой кипения 3273C. Плотность литого металла составляет от 7,87 до 7,90 г/см. Сечение захвата тепловых нейтронов достигает 49000 барн, что определяет основное применение в ядерной энергетике.

Механические свойства слитков зависят от содержания примесей внедрения кислорода, азота и углерода. Предел прочности при растяжении литого гадолиния находится в диапазоне от 140 до 180 МПа, относительное удлинение от 15% до 25%. Твёрдость по Бринеллю составляет от 55 до 65 HB. Металл пластичен в инертной атмосфере, однако при нагреве на воздухе выше 200C активно окисляется с образованием оксидной плёнки GdO.

Сортамент и геометрические параметры

Слитки поставляются в следующих исполнениях:

• сегменты от 0,5 до 2,0 кг для лабораторных плавок и исследовательских работ;
• плоские слитки от 2,0 до 5,0 кг для последующей прокатки в лист;
• цилиндрические заготовки диаметром от 40 до 80 мм для экструзии и ковки;
• крупногабаритные слитки от 5,0 до 10,0 кг для вакуумно-дугового переплава.

Поверхность слитков очищается механическим способом до металлического блеска. Допускаются следы зачистки глубиной не более 1,5 мм. Торцевые поверхности обрезаются под прямым углом, сколы и трещины не допускаются. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием полного химического состава.

Применение в промышленности

Основные области использования слитков гадолиния:

• производство регулирующих стержней и выгорающих поглотителей для водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) и кипящих реакторов (BWR);
• легирование магниевых сплавов для повышения жаропрочности в авиакосмической отрасли;
• изготовление магнитострикционных материалов и сплавов с гигантской магнитострикцией;
• синтез люминофоров для рентгеновских экранов и сцинтилляционных детекторов;
• производство магнитооптических материалов для лазерных систем и устройств записи информации;
• получение интерметаллидов для водородной энергетики и систем хранения водорода.

Химический состав и примесный фон

Суммарное содержание редкоземельных примесей (тербий, европий, самарий, иттрий) в марке ГдМ-1 не превышает 0,02%. Контроль примесей выполняется на каждой плавке. Хранение слитков осуществляется в герметичной таре с осушителем или в вакуумной упаковке для предотвращения гидратации поверхности.

Условия поставки и упаковка

Слитки гадолиния упаковываются в деревянные ящики или металлические контейнеры с полиэтиленовыми вкладышами. Масса нетто одного места от 10 до 25 кг. Транспортировка допускается всеми видами крытого транспорта. При длительном хранении рекомендуется поддерживать относительную влажность не более 40% и температуру от 15 до 25C. Срок хранения без переконсервации 12 месяцев с даты отгрузки.

Вопросы и ответы (FAQ)