Иттрий в слитках ИТМ-5 в Минске

Иттрий в слитках ИТМ-5 — технические характеристики и применение

Иттрий в слитках ИТМ-5 — это металлический иттрий высокой чистоты, получаемый методом металлотермического восстановления с последующей вакуумной дистилляцией. Маркировка ИТМ-5 относится к группе иттрия технического мелкозернистого, где содержание основного металла составляет не менее 99,5 % по массе. Материал поставляется в виде слитков цилиндрической или прямоугольной формы, предназначенных для дальнейшего передела в полуфабрикаты и компоненты специального назначения.

Ключевая особенность слитков ИТМ-5 — контролируемый уровень примесей, включая редкоземельные металлы, железо, кремний и кислород. Суммарное содержание примесей не превышает 0,5 %, что обеспечивает стабильность физико-механических свойств при последующей деформации и термообработке. Плотность иттрия ИТМ-5 составляет 4,47 г/см, температура плавления — 1526 C, температура кипения — 3336 C.

Химический состав и структурные параметры

Иттрий ИТМ-5 характеризуется гексагональной плотноупакованной решёткой (ГПУ) с параметрами a = 0,3648 нм, c = 0,5730 нм. Материал обладает низким сечением захвата тепловых нейтронов — 1,28 барн, что определяет его применение в атомной отрасли. Предел прочности при растяжении литого иттрия ИТМ-5 находится в диапазоне 130–180 МПа, относительное удлинение — 10–20 %.

Контроль качества слитков выполняется согласно техническим условиям, регламентирующим содержание следующих примесей:

• редкоземельные металлы (лантан, церий, неодим) — не более 0,05 % каждого;
• железо — не более 0,03 %;
• кремний — не более 0,02 %;
• кислород — не более 0,05 %;
• азот — не более 0,01 %;
• углерод — не более 0,02 %.

Применение слитков ИТМ-5

Иттрий ИТМ-5 используется преимущественно в качестве легирующего компонента и исходного сырья для производства ответственных изделий. Основные направления потребления:

• производство алюмо-иттриевых гранатов (АИГ) для твердотельных лазеров с длиной волны излучения 1064 нм;
• изготовление люминофоров для светодиодных источников света и электронно-лучевых трубок;
• легирование жаропрочных никелевых суперсплавов для лопаток газотурбинных двигателей;
• производство керамических материалов на основе оксида иттрия для высокотемпературных тиглей и электролитов твердооксидных топливных элементов;
• изготовление мишеней для магнетронного распыления в микроэлектронике;
• производство конструкционных материалов для ядерных реакторов, где иттрий применяется в составе дисперсно-упрочнённых сталей.

Технологические особенности переработки

Слитки ИТМ-5 хорошо поддаются механической обработке — точению, фрезерованию и сверлению. При деформации в диапазоне температур 800–1000 C материал демонстрирует высокую пластичность, что позволяет получать листы, прутки и проволоку без образования трещин. Ковка и прокатка слитков выполняются в вакууме или инертной атмосфере аргона для предотвращения окисления.

При плавлении иттрия ИТМ-5 необходимо использовать тигли из оксида иттрия, вольфрама или молибдена, поскольку материал активно взаимодействует с оксидом алюминия и кремнезёмом при температурах выше 1200 C. Электронно-лучевая плавка и вакуумно-дуговой переплав обеспечивают дополнительную очистку металла от летучих примесей.

Условия хранения и транспортировки

Слитки ИТМ-5 хранятся в герметичной упаковке с влагопоглотителем, поскольку иттрий подвержен коррозии при контакте с влажным воздухом. Оптимальные условия хранения — температура 15–25 C и относительная влажность не более 40 %. При длительном хранении на поверхности слитков образуется оксидная плёнка, которая удаляется механической зачисткой или травлением в разбавленной азотной кислоте перед использованием.

Транспортировка осуществляется в деревянных ящиках или металлических контейнерах с мягкими прокладками, исключающими механические повреждения поверхности. Масса одного слитка варьируется от 0,5 до 5 кг в зависимости от требований заказчика. Допустимые отклонения по геометрическим размерам составляют 2 мм по длине и 1 мм по сечению.

Вопросы и ответы