Ниобиевая полоса 5ВМЦУ в Минске


Ниобиевая полоса 5ВМЦУ: характеристики, сортамент и применение

Ниобиевая полоса 5ВМЦУ — деформированный полуфабрикат из ниобиевого сплава системы Nb–W–Mo–Zr, легированного вольфрамом, молибденом и цирконием. Сплав 5ВМЦУ относится к группе жаропрочных и коррозионностойких ниобиевых материалов, сохраняющих прочность при длительной работе в интервале 1100–1400 C в вакууме и инертных средах. Полоса выпускается в виде холоднокатаного или горячекатаного проката прямоугольного сечения с регламентированной разнотолщинностью и шероховатостью поверхности.

Технические параметры полосы 5ВМЦУ

Сплав 5ВМЦУ содержит 4,5–5,5 % вольфрама, 1,8–2,5 % молибдена и 0,5–1,5 % циркония; остальное — ниобий. Такое легирование обеспечивает предел прочности при 20 C не ниже 550 МПа и кратковременную прочность при 1200 C порядка 180–220 МПа. Полоса поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии с нормируемым пределом текучести и относительным удлинением не менее 12–20 % в зависимости от степени деформации.

ПараметрЗначениеУсловие измеренияЕдиницаНорматив
Толщина полосы0,5–6,0холодная прокаткаммТУ
Ширина полосы50–400по кромкеммТУ
Предел прочности 55020 CМПаГОСТ 25.502
Предел текучести 42020 CМПаГОСТ 25.502
Относительное удлинение 1520 C%ГОСТ 25.502
Плотность8,8–9,020 Cг/смсправочно
Рабочая температурадо 1400вакуум, инертный газCсправочно

Сортамент и состояние поставки

  • Холоднокатаная полоса толщиной 0,5–2,0 мм в отожжённом состоянии — для штамповки и гибки.
  • Горячекатаная полоса толщиной 3,0–6,0 мм — для механической обработки и сварки.
  • Нагартованный прокат с повышенным пределом текучести — для несущих элементов.
  • Полоса с обрезной кромкой и нормированной шероховатостью Ra 1,6 мкм.
  • Прутки и полосы мерной длины по согласованию с потребителем.

Области применения

Полоса 5ВМЦУ применяется в узлах, где требуется сочетание жаропрочности и стойкости к расплавам щелочных металлов. Типовые направления:

  • Элементы тепловыделяющих сборок и оболочек в ядерных реакторах на быстрых нейтронах.
  • Детали камер сгорания и сопловых блоков жидкостных ракетных двигателей.
  • Токоподводы и экраны в установках электронно-лучевой и лазерной сварки.
  • Аноды и токоведущие элементы в агрессивных электролитах химических производств.
  • Теплообменники и трубопроводы в системах с жидкометаллическим теплоносителем.

Технологичность и обработка

Сплав 5ВМЦУ обрабатывается давлением в горячем состоянии при 900–1200 C с защитой от окисления. Сварка выполняется в камерах с контролируемой атмосферой аргоном или гелием; содержание кислорода в зоне шва не должно превышать 0,01 %. Механическая обработка возможна твердосплавным инструментом без применения смазочно-охлаждающих жидкостей на водной основе. Отжиг проводят в вакууме при 1200–1400 C с последующим медленным охлаждением.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура полосы 5ВМЦУ?

Длительная эксплуатация возможна до 1100–1200 C, кратковременная — до 1400 C в вакууме или инертной среде. В окислительной атмосфере температура ограничена 600–700 C из-за интенсивного окисления ниобия.

Чем сплав 5ВМЦУ отличается от чистого ниобия?

Легирование вольфрамом, молибденом и цирконием повышает жаропрочность и предел ползучести. Чистый ниобий сохраняет пластичность, но уступает 5ВМЦУ по прочности при температурах выше 1000 C.

Какой толщины выпускается ниобиевая полоса 5ВМЦУ?

Стандартный диапазон — 0,5–6,0 мм. Холоднокатаные полосы тоньше 2,0 мм поставляются с нормированной разнотолщинностью, горячекатаные — с припуском под механическую обработку.

Возможна ли сварка полосы 5ВМЦУ на воздухе?

Нет. Сварка выполняется только в вакууме или в среде инертных газов с содержанием кислорода не более 0,01 %. На воздухе шов насыщается кислородом и азотом, теряя пластичность.