Лантан в чушках ЛаМ-2: характеристики и применение
Лантан в чушках ЛаМ-2 — редкоземельный металл, выплавляемый по ГОСТ 23862.1-2004 и поставляемый в виде слитков массой до 5 кг. Марка ЛаМ-2 обозначает лантан металлический с содержанием основного элемента не менее 99,5 % (LaO-эквивалент). Чушки получают металлотермическим восстановлением или электролизом расплава LaF–LaO с последующей вакуумной переплавкой, что обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений.
Технические параметры марки ЛаМ-2
Металл отличается высокой химической активностью: на воздухе быстро покрывается рыхлой оксидной плёнкой LaO, реагирует с водой с выделением водорода. Температура плавления — 920 C, плотность — 6,16 г/см, модуль упругости — 37 ГПа. Твёрдость по Бринеллю — 350–400 МПа. Полиморфный переход фиксируется при 310 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на переработку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание La | 99,5 % | Атомно-эмиссионный анализ | Стабильность легирования | ГОСТ 23862.1 |
| Примеси Fe | 0,05 % | ICP-MS | Снижение окисления расплава | — |
| Примеси Ca | 0,03 % | ICP-MS | Контроль шлакообразования | — |
| Кислород | 0,05 % | Восстановительное плавление | Пластичность при прокатке | — |
| Масса чушки | 2–5 кг | Взвешивание | Загрузка в тигель | — |
Области применения
ЛаМ-2 используется там, где требуется высокая чистота лантана и предсказуемое поведение при легировании:
- Модифицирование алюминиево-кремниевых сплавов (АК12, АК9) для измельчения эвтектического кремния в поршневых отливках.
- Легирование жаропрочных никелевых сплавов для повышения жаростойкости лопаток газотурбинных установок.
- Производство оптических стёкол с высоким показателем преломления для объективов аэрокосмической съёмки.
- Изготовление геттеров в вакуумных камерах напыления и электронно-лучевых установках.
- Синтез интерметаллидов LaNi для металлогидридных накопителей водорода.
- Катализаторы крекинга нефтяных фракций в нефтепереработке.
Условия хранения и транспортировки
Чушки ЛаМ-2 хранят в герметичной таре с инертной атмосферой (аргон, азот) или под слоем минерального масла. Влажность воздуха выше 60 % вызывает интенсивное образование гидроксида La(OH). Транспортировка осуществляется в металлических контейнерах, исключающих контакт с водой и открытым пламенем. При механической обработке (резка, фрезерование) применяют СОЖ на масляной основе, поскольку водные эмульсии вызывают пирофорное взаимодействие стружки.
Вопросы и ответы
Чем марка ЛаМ-2 отличается от ЛаМ-1?
ЛаМ-2 содержит не менее 99,5 % лантана, ЛаМ-1 — не менее 99,0 %. Разница в лимитах по примесям железа, кальция и кислорода, что влияет на выбор марки при легировании ответственных сплавов.
Какова температура плавления лантана ЛаМ-2?
Температура плавления — 920 C, температура кипения — 3464 C. При нагреве выше 450 C на воздухе начинается интенсивное окисление, поэтому плавку ведут в вакууме или аргоне.
В какой таре поставляется лантан в чушках ЛаМ-2?
Поставка — в стальных герметичных барабанах с продувкой аргоном либо в полиэтиленовых вкладышах под слоем индустриального масла. Масса нетто — до 50 кг на барабан.
Применяется ли ЛаМ-2 в металлургии алюминия?
Да, чушки вводят в расплав алюминия при 720–760 C для модифицирования эвтектики в силуминах. Расход — 0,05–0,15 % от массы расплава в зависимости от требуемой структуры.
