Гафниевый лист ГФМ-1 в Минске


Гафниевый лист ГФМ-1: характеристики, сортамент и применение

Гафниевый лист ГФМ-1 — полуфабрикат из пластичного гафния, полученный холодной прокаткой с последующим вакуумным отжигом. Марка ГФМ-1 соответствует металлу с содержанием гафния не менее 99,9 % и регламентированным пределом примесей: цирконий — не более 0,5 %, железо — не более 0,05 %, титан — не более 0,01 %. Такая чистота обеспечивает сочетание высокой температуры плавления (2233 C), значительного сечения захвата тепловых нейтронов (около 105 барн) и коррозионной стойкости в агрессивных средах.

Технические параметры листа ГФМ-1

Лист поставляется в отожжённом состоянии с шероховатостью поверхности Ra 1,6 мкм после травления или механической обработки. Плотность материала — 13,31 г/см, модуль упругости — 78 ГПа, предел прочности при растяжении — 300–450 МПа, относительное удлинение — не менее 20 %. Гафний сохраняет пластичность при нагреве до 400–500 C, что допускает гибку, штамповку и сварку в контролируемой атмосфере.

Толщина, ммШирина, ммДлина, ммПредел прочности, МПаПрименение
0,1–0,5100–300500–1000300–380Мембраны датчиков, фольга
0,5–1,0200–400800–1500350–420Оболочки ТВЭЛ, экраны
1,0–2,0300–5001000–2000380–450Корпуса реакторных датчиков
2,0–3,0400–6001000–2000400–460Плазменные электроды, тигли

Области применения

  • Управляющие стержни и поглощающие элементы ядерных реакторов на тепловых нейтронах (ВВЭР, PWR, CANDU).
  • Плазменные электроды для резки и сварки в среде аргона при токах до 500 А.
  • Тигли и футеровка для плавки тугоплавких металлов и сплавов в вакуумных печах.
  • Мембраны и чувствительные элементы датчиков давления в агрессивных средах (кислоты, расплавы солей).
  • Геттеры в вакуумных системах и электронно-лучевых установках для поглощения остаточных газов.
  • Мишени для магнетронного напыления функциональных покрытий в микроэлектронике.

Технологические особенности обработки

Резка листа ГФМ-1 выполняется гидроабразивным или электроэрозионным методом; механическая обработка возможна твердосплавным инструментом с обильным охлаждением. Сварка осуществляется в камере с аргоном или гелием вольфрамовым электродом; зона термического влияния склонна к росту зерна выше 800 C, что требует ограничения погонной энергии. Отжиг проводят в вакууме не хуже 110 Па при 800–900 C для снятия наклепа после прокатки.

Вопросы и ответы

Чем ГФМ-1 отличается от ГФМ-2?

ГФМ-1 содержит не менее 99,9 % гафния и применяется в ответственных узлах реакторов; ГФМ-2 допускает большее содержание циркония и используется в менее критичных геттерных и электродных изделиях.

Какая максимальная рабочая температура листа ГФМ-1?

В инертной среде или вакууме лист сохраняет механические свойства до 1200–1400 C; на воздухе окисление интенсивно развивается выше 600 C с образованием оксидной плёнки HfO.

Поставляется ли лист ГФМ-1 с сертификатом химического анализа?

Да, каждая партия сопровождается паспортом с указанием массовой доли гафния и лимитируемых примесей (Zr, Fe, Ti, Al, Si), а также результатов механических испытаний.

Возможна ли гибка листа ГФМ-1 в холодном состоянии?

Да, при толщине до 1,0 мм допускается гибка с минимальным радиусом 2–3 толщины листа; для больших толщин рекомендуется нагрев до 300–400 C для предотвращения трещинообразования.