Иттрий в слитках Итм-1 в Минске

Иттрий в слитках Итм-1 — технические характеристики и применение

Иттрий в слитках Итм-1 — металлургическая продукция высокой чистоты, получаемая методом восстановления фторида иттрия кальцием с последующей вакуумной дистилляцией. Марка Итм-1 регламентирует содержание основного металла на уровне не менее 99,5 % и относится к категории технического иттрия, предназначенного для легирования сплавов, производства магнитострикционных материалов и компонентов электронной техники.

Слитки Итм-1 поставляются в виде литых заготовок массой от 0,5 до 5 кг, сформированных методом дуговой или индукционной плавки в вакууме. Контролируемыми примесями выступают редкоземельные металлы (лантан, церий, неодим), железо, кремний, кальций и кислород. Суммарное содержание контролируемых примесей не превышает 0,5 %, что обеспечивает стабильность свойств при дальнейшем переделе.

Физико-механические параметры слитков Итм-1

Иттрий Итм-1 демонстрирует гексагональную плотноупакованную кристаллическую решётку с параметрами a = 3,647 , c = 5,731 . Плотность металла составляет 4,47 г/см, температура плавления — 1526 C, температура кипения — 3336 C. Модуль упругости при комнатной температуре достигает 63,5 ГПа, твёрдость по Бринеллю — 40–55 HB.

Механические характеристики слитков Итм-1 в литом состоянии характеризуются пределом прочности при растяжении 130–180 МПа и относительным удлинением 10–20 %. При нагреве до 400–600 C иттрий проявляет повышенную пластичность, что позволяет проводить деформационную обработку — ковку и прокатку — для получения листов, прутков и проволоки.

Применение иттрия Итм-1 в промышленности

Слитки Итм-1 востребованы в качестве исходного сырья для производства лигатур и прецизионных сплавов. В чёрной металлургии иттрий вводят в состав жаропрочных никелевых суперсплавов для повышения стойкости к окалинообразованию при рабочих температурах 900–1100 C. В авиационном двигателестроении микролегирование иттрием улучшает адгезию защитных оксидных плёнок на лопатках турбин.

В производстве постоянных магнитов на основе системы Nd-Fe-B иттрий Итм-1 применяют для частичного замещения неодима, что повышает температурную стабильность коэрцитивной силы в интервале 80–150 C. Магнитострикционные материалы типа Terfenol-D также легируют иттрием для оптимизации магнитоупругих характеристик в ультразвуковых излучателях и гидроакустических преобразователях.

В оптической промышленности слитки Итм-1 переплавляют для выращивания монокристаллов иттрий-алюминиевого граната (YAG), используемых в твёрдотельных лазерах с диодной накачкой. Дополнительно иттрий применяется в производстве люминофоров для светодиодных источников света и электронно-лучевых трубок, где чистота исходного металла напрямую определяет квантовый выход излучения.

Особенности работы с иттрием Итм-1

Иттрий Итм-1 химически активен при нагреве на воздухе: окисление начинается при 400 C с образованием рыхлой плёнки YO, не обладающей защитными свойствами. Поэтому плавку и термическую обработку слитков проводят в вакууме не хуже 1,3 10 Па или в атмосфере очищенного аргона. При хранении слитки Итм-1 герметизируют в полиэтиленовой таре с осушителем силикагелем, исключая контакт с влагой.

Механическая обработка слитков Итм-1 — точение, фрезерование, сверление — выполняется с применением СОЖ на минеральной основе. Стружка иттрия пирофорна в мелкодисперсном состоянии, поэтому её собирают под слоем воды и утилизируют отдельным потоком. Для резки слитков предпочтительны абразивные отрезные круги с интенсивным охлаждением, исключающие локальный перегрев и воспламенение.

Вопросы и ответы