Гадолиний в слитках ГдМ-2 в Минске

Гадолиний в слитках ГдМ-2 — технические характеристики и применение

Гадолиний в слитках ГдМ-2 — металлический редкоземельный продукт в виде слитков, получаемый методом восстановления фторида гадолиния кальцием с последующей вакуумной плавкой. Марка ГдМ-2 относится к категории технического гадолиния с нормируемым содержанием примесей и предназначена для применения в отраслях, где не требуется высочайшая чистота металла, но критически важна стабильность состава и воспроизводимость свойств партий.

Содержание основного элемента в слитках ГдМ-2 составляет не менее 99,0 % (по разнице). Контролируемыми примесями выступают редкоземельные металлы (иттрий, тербий, диспрозий, самарий), а также железо, кремний, кальций, кислород и углерод. Суммарная доля примесей редкоземельных элементов не превышает 0,5 %, примесей цветных металлов — 0,1 %. Слитки поставляются в виде усечённых конусов или плоских пластин массой от 0,5 до 5 кг, поверхность допускает наличие окисной плёнки и следов литейной корки.

Физико-механические свойства слитков ГдМ-2

Гадолиний марки ГдМ-2 обладает характерными для тяжёлых лантаноидов параметрами: плотность при 20 C — 7,90 г/см, температура плавления — 1312 C, температура кипения — 3266 C. Металл имеет гексагональную плотноупакованную решётку, при нагреве до 1262 C переходит в объёмно-центрированную кубическую модификацию. Удельное электросопротивление при комнатной температуре составляет около 131 мкОмсм.

Механические характеристики слитков ГдМ-2 в литом состоянии: твёрдость по Бринеллю — 50–60 HB, предел прочности при растяжении — 100–120 МПа, относительное удлинение — 15–20 %. Металл пластичен, хорошо поддаётся ковке и прокатке при нагреве в инертной атмосфере или вакууме. При температурах выше 300 C на воздухе интенсивно окисляется, поэтому все операции горячей деформации и термообработки проводят в среде аргона или под вакуумом.

Химическая стойкость и особенности обработки

Гадолиний ГдМ-2 химически активен: на воздухе покрывается рыхлой оксидной плёнкой, не защищающей металл от дальнейшего окисления. С водой реагирует медленно при комнатной температуре и активно при нагреве с выделением водорода. Металл растворяется в разбавленных минеральных кислотах, не взаимодействует со щелочными растворами. Хранение слитков требует герметичной упаковки с влагопоглотителем или заливки инертным маслом.

Механическая обработка слитков ГдМ-2 (токарные и фрезерные операции) затруднена из-за вязкости металла и склонности к налипанию на режущий инструмент. Рекомендуется применение режущего инструмента с геометрией для цветных металлов, использование СОЖ и снижение скоростей резания. Альтернативный метод разделения — резка абразивными кругами или электроэрозионная обработка.

Применение слитков ГдМ-2

Слитки ГдМ-2 служат исходным сырьём для производства магнитострикционных сплавов и интерметаллических соединений. Основные направления использования:

• выплавка магнитострикционных материалов на основе железа с добавками гадолиния для гидроакустических преобразователей и ультразвуковых излучателей;
• производство легирующих лигатур для алюминиевых и магниевых сплавов, применяемых в аэрокосмической технике;
• изготовление мишеней для магнетронного распыления в вакуумных установках нанесения тонкоплёночных покрытий;
• получение гадолиниевых солей и соединений для люминофоров рентгеновских экранов и сцинтилляционных детекторов;
• производство сплавов для регулирующих стержней ядерных реакторов в комбинации с поглощающими нейтроны компонентами;
• использование в качестве раскислителя и модификатора при выплавке специальных сталей и жаропрочных сплавов.

Типовые показатели качества слитков ГдМ-2

Упаковка и транспортировка

Слитки ГдМ-2 упаковывают в герметичные полиэтиленовые контейнеры с осушителем силикагелем, затем помещают в деревянные ящики или металлические барабаны. Масса нетто одной упаковочной единицы не превышает 50 кг. Транспортировка допускается всеми видами крытого транспорта при условии защиты от атмосферных осадков и механических повреждений. Гарантийный срок хранения в невскрытой упаковке — 12 месяцев с даты отгрузки.

Вопросы и ответы