Ниобиевая полоса ВН3 в Минске

Ниобиевая полоса ВН3: характеристики, сортамент и применение

Ниобиевая полоса ВН3 — деформируемый полуфабрикат из ниобия вакуумной плавки марки ВН3, выпускаемый в виде плоского проката толщиной 0,1–6,0 мм. Марка ВН3 соответствует ниобию высокой чистоты (не менее 99,7 % Nb) и регламентируется техническими условиями на металлы особой чистоты. Полоса изготавливается холодной прокаткой с промежуточными вакуумными отжигами, что обеспечивает низкое содержание газовых примесей: кислород — не более 0,05 %, азот — не более 0,03 %, водород — не более 0,002 %.

Ключевое отличие ниобиевой полосы ВН3 от листового проката — сочетание малой толщины с высокой пластичностью в отожжённом состоянии. Относительное удлинение достигает 25–40 % при температуре 20 C, а предел прочности в мягком состоянии составляет 200–350 МПа. Температура перехода в хрупкое состояние ниже –196 C, что позволяет применять полосу в криогенных системах без риска разрушения.

Технические параметры полосы ВН3

Сортамент и состояние поставки

• Холоднокатаная отожжённая полоса толщиной 0,1–1,0 мм — для экранов и мембран.
• Холоднокатаная нагартованная полоса толщиной 0,5–3,0 мм — для токоведущих элементов.
• Горячекатаная полоса толщиной 3,0–6,0 мм — для заготовок под дальнейшую прокатку.
• Полоса с регламентированным пределом текучести 150–250 МПа — для глубокой вытяжки.
• Полоса в вакуумном отжиге с шероховатостью Ra 0,8 мкм — для диффузионной сварки.

Области применения

Ниобиевая полоса ВН3 востребована в вакуумной технике: из неё изготавливают геттерные элементы, экраны и токоподводы в установках магнетронного напыления и электронно-лучевой сварки. В сверхпроводящей технике полоса служит матрицей для диффузионного барьера в композитных проводах NbSn и NbTi, где требуется отсутствие ферромагнитных включений и стабильность зерна при 600–700 C.

В химическом аппаратостроении полоса ВН3 применяется для футеровки реакторов, работающих в среде агрессивных кислот при температурах до 200 C. В ядерной энергетике — для оболочек тепловыделяющих элементов и конструкционных деталей, где важна малое сечение захвата тепловых нейтронов (1,1 барн).

Электронная промышленность использует полосу ВН3 для анодов и катодов в электролитических конденсаторах, а также для корпусов мощных СВЧ-приборов. В авиакосмической отрасли — для теплозащитных экранов и элементов сопловых блоков, работающих при 1000–1200 C в вакууме или инертной среде.

Технологические особенности обработки

Полоса ВН3 склонна к газонасыщению при нагреве выше 400 C на воздухе, поэтому все виды термообработки проводят в вакууме не хуже 10 Па или в среде аргона высокой чистоты. Резка и штамповка выполняются без предварительного подогрева; для получения отверстий диаметром менее 1 мм применяют лазерную или электроэрозионную обработку.

Сварка полосы ВН3 возможна электронно-лучевым и лазерным методами в защитной атмосфере. Пластичность сварного шва сохраняется при содержании кислорода в зоне шва не более 0,03 %. Диффузионная сварка с медью и нержавеющей сталью проводится при 900–1000 C и давлении 10–20 МПа в вакууме.

Вопросы и ответы