Ниобиевая полоса ТУ 48-4-313-74 в Минске

Ниобиевая полоса ТУ 48-4-313-74: технические характеристики и области применения

Ниобиевая полоса, выпускаемая по ТУ 48-4-313-74, представляет собой деформированный полуфабрикат из ниобия марок Нб1 и Нб2, полученный методами вакуумно-дугового или электронно-лучевого переплава с последующей горячей и холодной прокаткой. Данный нормативный документ регламентирует размерный сортамент, химический состав, механические свойства и состояние поставки полос толщиной от 0,1 до 6,0 мм и шириной до 300 мм. Ниобий — тугоплавкий металл с температурой плавления 2468 C, сохраняющий пластичность при криогенных температурах и обладающий низким сечением захвата тепловых нейтронов (1,15 барн), что определяет его применение в атомной энергетике и сверхпроводящей технике.

Сортамент и технические параметры

Полоса поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии с нормированным пределом прочности и относительным удлинением. Поверхность не должна иметь трещин, расслоений, закатов и следов травления, превышающих допустимые ТУ. Кромки полосы обрезаются или остаются прокатными в зависимости от типоразмера. Предельные отклонения по толщине для полос высокой точности составляют 0,02 мм при толщине до 0,5 мм.

Химический состав и марки

ТУ 48-4-313-74 нормирует содержание примесей внедрения, определяющих жаропрочность и коррозионную стойкость ниобиевой полосы. Суммарное содержание кислорода, азота и углерода не должно превышать 0,15 %. Тантал, вольфрам и молибден лимитируются отдельно, поскольку влияют на температуру рекристаллизации и сверхпроводящие свойства.

• Нб1 — сумма примесей внедрения 0,10 %, тантал 0,1 %, применяется в сверхпроводящих магнитных системах.
• Нб2 — сумма примесей внедрения 0,15 %, тантал 0,5 %, используется в химическом аппаратостроении.
• Кислород — не более 0,05 % для обеих марок.
• Азот — не более 0,03 %.
• Углерод — не более 0,02 %.
• Железо, кремний, никель — каждый не более 0,005 %.

Области применения

Ниобиевая полоса ТУ 48-4-313-74 востребована в тех отраслях, где требуется сочетание тугоплавкости, пластичности и химической инертности. В атомной промышленности полоса идёт на изготовление оболочек тепловыделяющих элементов и конструкционных элементов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах. В сверхпроводящей технике ниобиевая полоса служит основой для производства проводов NbSn и NbTi, используемых в обмотках томографических магнитов и ускорителей элементарных частиц.

Химическая и нефтегазовая отрасли применяют полосу для футеровки реакторов, работающих в среде агрессивных кислот при температурах до 200 C. В электронной промышленности ниобий используется как геттер в вакуумных приборах и как материал анодов в электролитических конденсаторах с оксидным диэлектриком. Также полоса находит применение в производстве мишеней для магнетронного напыления тонких плёнок и в качестве промежуточных слоёв при диффузионной сварке разнородных металлов.

Технологические особенности обработки

Ниобиевая полоса удовлетворительно обрабатывается давлением в холодном состоянии, допускает гибку, вырубку и штамповку без промежуточных отжигов при степенях деформации до 70 %. Сварка выполняется в среде аргона или в вакууме электронным лучом; контакт с воздухом при температуре выше 400 C приводит к охрупчиванию из-за насыщения кислородом и азотом. Механическая обработка резанием затруднена вследствие склонности ниобия к налипанию на режущий инструмент, поэтому рекомендуется применение твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями и обильное охлаждение.

Вопросы и ответы