Гафниевый пруток ТУ 48-4-502-88 в Минске

Гафниевый пруток ТУ 48-4-502-88: технические характеристики и области применения

Гафниевый пруток по ТУ 48-4-502-88 — металлургическая продукция из пластичного гафния, получаемого по йодидной или электролитической технологии с последующей вакуумно-дуговой переплавкой. Технические условия регламентируют химический состав, механические свойства и геометрические допуски прутков круглого сечения, предназначенных для изготовления электродов, мишеней магнетронного распыления и конструкционных элементов ядерных реакторов.

Материал и химический состав

Основой служит гафний чистотой не ниже 99,5 %. Лимитируемые примеси — цирконий, железо, титан, алюминий, кремний, углерод, азот и кислород. Содержание циркония нормируется отдельно, поскольку гафний и цирконий химически близки и разделяются с трудом. Кислород и азот контролируются жёстко: их превышение охрупчивает металл и снижает пластичность при холодной деформации.

• Гафний йодидный — наиболее чистый, минимальное содержание газовых примесей
• Гафний электролитический — после вакуумно-дугового переплава
• Гафний кальциетермический — с повышенным содержанием кислорода
• Прутки диаметром от 3 до 60 мм
• Длина мерная или немерная по согласованию с потребителем

Механические и физические свойства

Гафний в отожжённом состоянии сохраняет пластичность при комнатной температуре и поддаётся обработке давлением. Предел прочности зависит от чистоты и степени деформации. Температура плавления — 2233 C, что определяет применение в высокотемпературных узлах. Сечение захвата тепловых нейтронов гафния велико, поэтому пруток востребован в стержнях СУЗ реакторов на тепловых нейтронах.

Сортамент и допуски

ТУ 48-4-502-88 устанавливает предельные отклонения по диаметру в зависимости от способа изготовления — горячекатаный, кованый или шлифованный пруток. Кривизна нормируется на 1 м длины. Поверхность не должна иметь трещин, закатов и расслоений; допускается зачистка локальных дефектов в пределах минусового допуска. Поставка — в отожжённом или деформированном состоянии, с травленой или механически обработанной поверхностью.

Области применения

• Стержни системы управления и защиты ядерных реакторов типа ВВЭР и РБМК
• Мишени магнетронного и электронно-лучевого напыления в микроэлектронике
• Электроды плазмотронов и установок дуговой сварки в среде аргона
• Геттеры в вакуумных системах и электровакуумных приборах
• Легирующие добавки в жаропрочные никелевые сплавы и суперсплавы
• Конструкционные элементы химического оборудования в агрессивных средах

Условия эксплуатации и обработки

Пруток обрабатывают точением и фрезерованием твёрдосплавным инструментом при обильном охлаждении. При нагреве выше 400 C на воздухе образуется плотная оксидная плёнка, защищающая металл от дальнейшего окисления. Сварку выполняют в камерах с контролируемой атмосферой аргона или гелия. Пыль гафния пирофорна, поэтому механическую обработку ведут с применением СОЖ и средств пылеулавливания.

Вопросы и ответы