Гафниевый пруток ГФИ1 в Минске

Пруток гафниевый ГФИ1 — технические характеристики и применение

Пруток гафниевый ГФИ1 — это деформированный полуфабрикат из йодидного гафния, получаемый методом горячей экструзии с последующей холодной калибровкой. Материал соответствует требованиям ТУ 95.250-74 и поставляется в состоянии без термической обработки или после отжига. ГФИ1 — одна из наиболее распространённых марок технического гафния в отечественном машиностроении, отличающаяся стабильным химическим составом и воспроизводимыми механическими свойствами.

Химический состав и структура

Гафний марки ГФИ1 характеризуется содержанием основного элемента не менее 99,5 %. Примесный фон контролируется по цирконию, титану, алюминию, железу, кремнию и азоту. Йодидный метод рафинирования обеспечивает низкое содержание газовых примесей — кислорода и азота, что напрямую влияет на пластичность и коррозионную стойкость прутка. Микроструктура материала после отжига — равноосные зёрна -фазы с гексагональной плотноупакованной решёткой.

Механические свойства прутка ГФИ1

В состоянии поставки пруток гафниевый ГФИ1 демонстрирует предел прочности 390–490 МПа, предел текучести 240–340 МПа и относительное удлинение 18–28 %. Твёрдость по Бринеллю находится в диапазоне 140–180 HB. При температурах выше 200 C наблюдается заметное снижение прочностных характеристик, поэтому при проектировании узлов, работающих при повышенных температурах, необходимо учитывать температурную зависимость механических свойств.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки гафниевые ГФИ1 изготавливаются диаметром 8–80 мм. Допуски на диаметр соответствуют классу точности h11 для калиброванных прутков и h14 для горячепрессованных. Кривизна прутка не превышает 2 мм на 1 метр длины. Поставка осуществляется в прутках мерной, кратной или немерной длины — от 500 до 3000 мм. Поверхность прутков не должна иметь трещин, плен, закатов и других дефектов, выводящих размер за предельные отклонения.

Области применения

Гафниевый пруток ГФИ1 востребован в отраслях, где требуется сочетание коррозионной стойкости, ядерной прозрачности и способности поглощать тепловые нейтроны. Основные направления использования:

• производство регулирующих стержней и поглощающих элементов для ядерных реакторов типа ВВЭР и РБМК;
• изготовление электродов для плазменной резки и сварки в среде инертных газов;
• производство катодов для мощных электронных ламп и рентгеновских трубок;
• изготовление деталей химической аппаратуры, работающей в агрессивных средах при температурах до 300 C;
• производство мишеней для ионно-плазменного напыления покрытий;
• изготовление легирующих добавок для жаропрочных никелевых и титановых сплавов.

Технологические особенности обработки

Пруток ГФИ1 хорошо поддаётся механической обработке резанием, однако из-за склонности гафния к возгоранию в мелкодисперсном состоянии требуется применение обильного охлаждения и контроль скорости резания. Сварка гафниевых прутков выполняется в среде аргона высокой чистоты или в вакууме; при этом зона шва требует защиты от насыщения кислородом и азотом. Горячая деформация возможна при температурах 750–950 C, холодная — с промежуточными отжигами при 700–800 C.

Коррозионная стойкость

Гафний ГФИ1 устойчив к воздействию соляной, азотной и серной кислот умеренных концентраций, а также к щелочным растворам. В воде при температурах до 350 C материал демонстрирует низкую скорость коррозии, что делает его пригодным для использования в контурах ядерных энергетических установок. В присутствии ионов хлора и фтора коррозионная стойкость снижается, что необходимо учитывать при выборе материала для конкретных условий эксплуатации.

Вопросы и ответы