Гафниевая полоса ТУ 48-4-501-88 в Минске


Гафниевая полоса ТУ 48-4-501-88: технические характеристики и применение

Гафниевая полоса по ТУ 48-4-501-88 — полуфабрикат из металлического гафния, выпускаемый в виде холоднокатаной ленты толщиной 0,1–2,0 мм и шириной до 200 мм. Стандарт регламентирует химический состав, механические свойства и допуски для полосы, применяемой в ядерной энергетике, электронной промышленности и специальном машиностроении. Гафний относится к редкоземельным тугоплавким металлам с температурой плавления 2233 C и плотностью 13,31 г/см.

Технические параметры

Полоса поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии. Содержание основного элемента — не менее 99,0 %. Лимитируемые примеси: цирконий (не более 1,5 %), железо, титан, алюминий, кремний. Высокое сечение захвата тепловых нейтронов (105 барн) определяет ключевое назначение — изготовление стержней СУЗ реакторов ВВЭР и PWR.

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеМетод контроля
Толщина0,1–2,0ммхолодная прокаткаГОСТ 6507
Ширина20–200ммпродольная резкаГОСТ 427
Предел прочности 380МПаотожжённое состояниеГОСТ 1497
Относительное удлинение 20%отожжённое состояниеГОСТ 1497
Гафний 99,0%основаспектральный анализ
Цирконий 1,5%примесьспектральный анализ

Области применения

  • Стержни системы управления и защиты ядерных реакторов ВВЭР-1000, ВВЭР-1200, PWR — поглощающие элементы на основе гафния.
  • Электроды для плазменной резки и сварки в среде аргона при токах до 500 А.
  • Геттеры в вакуумных системах: сорбция кислорода и азота при откачке электронно-лучевых установок.
  • Мишени для магнетронного напыления в производстве полупроводниковых структур и оптических покрытий.
  • Конструкционные элементы высокотемпературных печей сопротивления с рабочей атмосферой аргона или гелия.
  • Легирующие добавки в жаропрочные никелевые сплавы для лопаток газотурбинных двигателей.

Технологические особенности

Гафниевая полоса ТУ 48-4-501-88 изготавливается методом многопроходной холодной прокатки с промежуточными отжигами в вакууме при 800–900 C. Йодидный гафний предварительно переплавляется в электронно-лучевой печи для удаления газовых примесей. Готовый прокат проходит травление в смеси азотной и плавиковой кислот, обеспечивающее чистоту поверхности без окисных плёнок.

При механической обработке гафний склонен к налипанию на режущий инструмент, поэтому применяют твердосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение. Сварка выполняется в камере с контролируемой атмосферой аргона марки ОСЧ. Полоса сохраняет пластичность при температурах до 400 C, выше — интенсивно окисляется на воздухе.

Вопросы и ответы

Чем гафниевая полоса отличается от циркониевой?

Гафний имеет сечение захвата тепловых нейтронов около 105 барн против 0,18 барн у циркония, поэтому применяется как поглотитель, а не конструкционный материал активной зоны.

Какое состояние поставки оптимально для штамповки?

Для холодной штамповки и гибки рекомендуется отожжённая полоса с относительным удлинением не менее 20 % и пределом прочности 380–450 МПа.

Как хранить гафниевую полосу?

В закрытой таре при влажности не выше 60 % и температуре 5–30 C, вдали от кислот и галогенов, вызывающих коррозию поверхности.

Возможна ли поставка полосы с нормированным содержанием циркония?

Да, по согласованию сторон содержание циркония может быть ограничено до 0,5 % и менее с оформлением паспорта на партию.