Иттербий в слитках ИтбМ-3: характеристики, применение и поставка
Иттербий в слитках марки ИтбМ-3 — редкоземельный металл иттриевой подгруппы, поставляемый в виде литых слитков с содержанием основного элемента не менее 99,9 %. Марка ИтбМ-3 регламентирует ограниченный набор примесей: редкоземельные элементы иттриевой и цериевой групп, а также непредельные металлические включения нормируются на уровне десятых и сотых долей процента. Слитки получают металлотермическим восстановлением или дистилляцией с последующей вакуумной переплавкой, что обеспечивает низкое газосодержание по кислороду, азоту и водороду.
Физико-химические свойства марки ИтбМ-3
Иттербий относится к мягким легкоплавким редкоземельным металлам с гранецентрированной кубической решёткой. Для марки ИтбМ-3 характерны стабильные показатели плотности и температуры плавления, что важно при расчёте шихты и тепловых режимов. Металл активно окисляется на воздухе, поэтому слитки хранят в инертной среде или под слоем минерального масла.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Условие |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Yb | 99,9 | % | ICP-MS | основной элемент |
| Плотность | 6,90 | г/см | пикнометрия | 20 C |
| Температура плавления | 824 | C | ДСК | атмосфера Ar |
| Кислород | 0,05 | % | восстановительное плавление | в слитке |
| РЗЭ примеси | 0,1 | % | спектральный анализ | суммарно |
Области применения слитков ИтбМ-3
Металлический иттербий марки ИтбМ-3 востребован там, где требуется высокая чистота и предсказуемый состав шихты. Основные направления:
- Легирование специальных сталей и жаропрочных никелевых сплавов для повышения пластичности и стойкости к окислению при 900–1100 C.
- Производство магнитострикционных материалов на основе сплавов Tb-Dy-Fe, где иттербий выступает как раскислитель и модификатор.
- Изготовление мишеней для магнетронного напыления функциональных покрытий в микроэлектронике.
- Получение иттербиевых лазерных сред и сцинтилляционных кристаллов для приборов неразрушающего контроля.
- Раскисление и модифицирование литейных алюминиевых и медных сплавов в индукционных печах.
Условия поставки и хранения
Слитки ИтбМ-3 поставляются массой от 0,5 до 5 кг, поверхность очищена от шлаковых включений и оксидной корки. Упаковка — герметичные полиэтиленовые пакеты в металлической таре с заполнением аргоном. Транспортировка допускается при температуре от –40 C до +50 C. Хранение — в сухих складах при относительной влажности не выше 60 %, вдали от источников открытого огня. При механической обработке (резка, точение) образуется пирофорная стружка, поэтому операции проводят в среде инертного газа или с обильным охлаждением.
Вопросы и ответы
Чем марка ИтбМ-3 отличается от ИтбМ-1?
ИтбМ-3 допускает более высокое суммарное содержание редкоземельных примесей и кислорода, что снижает стоимость, но ограничивает применение в лазерных и магнитострикционных средах высокой чистоты.
Какой метод анализа подтверждает состав слитка?
Аттестация проводится методами ICP-MS и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой; кислород и азот определяют восстановительным плавлением в импульсной печи.
Можно ли использовать ИтбМ-3 для раскисления стали?
Да, слитки дробят и вводят в ковш перед выпуском; иттербий связывает серу и кислород, улучшая разливаемость и снижая анизотропию свойств проката.
Какова температура начала интенсивного окисления?
На воздухе заметное окисление фиксируется выше 300 C, поэтому нагрев и плавку ведут в вакууме или в атмосфере аргона.
