Иттрий в слитках Итм-2 в Минске

Иттрий в слитках ИтМ-2: характеристики, применение и поставка

Иттрий в слитках марки ИтМ-2 — редкоземельный металл иттриевой подгруппы, получаемый металлотермическим восстановлением или электролизом с последующей вакуумной переплавкой. Марка ИтМ-2 регламентирует содержание основного элемента не менее 99,8 % (Y), что соответствует классу чистоты 3N8. Слитки формируют методом вакуумно-дугового или индукционного плавления в атмосфере аргона, что обеспечивает низкое газонасыщение и стабильный химический состав по всей длине отливки.

Металлический иттрий относится к переходным РЗМ с гексагональной плотноупакованной решёткой при нормальных условиях. Температура плавления — 1526 C, плотность — 4,47 г/см, модуль упругости — около 64 ГПа. Химическая активность иттрия высока: на воздухе поверхность покрывается оксидной плёнкой YO, а при нагреве выше 400 C металл интенсивно окисляется, поэтому слитки хранят в инертной среде или под слоем минерального масла.

Технические параметры слитков ИтМ-2

Структура и физико-механические свойства

Слиток ИтМ-2 имеет крупнозернистую столбчатую структуру в периферийной зоне и равноосную в центральной. Средний размер зерна — 200–800 мкм. Предел прочности при растяжении в литом состоянии — 120–180 МПа, относительное удлинение — 8–15 %. Для повышения пластичности применяют вакуумный отжиг при 900–1100 C в течение 2–4 ч, что снижает внутренние напряжения и способствует росту зерна.

Иттрий парамагнитен, удельное электросопротивление при 20 C — 5,7 10 Омм. Сечение захвата тепловых нейтронов мало (1,3 барн), что важно для ядерных приложений. Теплопроводность — 17,2 Вт/(мК), коэффициент линейного расширения — 10,6 10 К.

Области применения слитков ИтМ-2

• Легирование алюминиевых и магниевых сплавов для повышения жаропрочности и коррозионной стойкости в авиационных конструкциях.
• Производство иттрий-алюминиевых гранатов (YAG) для твердотельных лазеров и люминофоров в электронно-лучевых трубках.
• Изготовление мишеней для магнетронного напыления функциональных покрытий в микроэлектронике.
• Компоненты геттеров в вакуумных системах и газоразрядных приборах для связывания кислорода и водорода.
• Сырьё для получения оксида иттрия YO, используемого в стабилизированных циркониевых керамиках (YSZ) для термических барьеров.
• Добавки в жаропрочные никелевые сплавы для дисков газотурбинных двигателей.

Условия эксплуатации и переработки

Слитки ИтМ-2 механически обрабатывают в среде инертного газа или с обильным охлаждением, поскольку стружка иттрия пирофорна. Резку выполняют на токарных станках с твердосплавным инструментом, шлифование — абразивами на керамической связке. Хранение — в герметичной таре с влажностью не выше 30 % при температуре 15–25 C. Транспортировка — в соответствии с требованиями для легковоспламеняющихся металлов.

При нагреве на воздухе выше 400 C иттрий воспламеняется, поэтому термическую обработку проводят в вакуумных печах при остаточном давлении не выше 10 Па или в аргоне высокой чистоты. Сварка возможна в камерах с контролируемой атмосферой методом электронно-лучевой сварки.

Вопросы и ответы