Ниобиевый круг Нб5В2МЦ в Минске


Ниобиевый круг Нб5В2МЦ: характеристики, сортамент и применение

Ниобиевый круг Нб5В2МЦ — деформированный полуфабрикат из ниобиевого сплава системы Nb–W–Mo–Zr, легированного вольфрамом, молибденом и цирконием. Сплав относится к группе жаропрочных и коррозионностойких ниобиевых материалов, сохраняющих прочность при температурах до 1200–1300 C в вакууме и инертных средах. Круг изготавливают методами электронно-лучевой плавки с последующей горячей деформацией (ковка, прессование) и механической обработкой до требуемого диаметра.

Химический состав и механические свойства

Легирующие элементы обеспечивают твердорастворное упрочнение ниобиевой матрицы. Вольфрам и молибден повышают жаропрочность и модуль упругости, цирконий связывает примеси внедрения (кислород, азот) и повышает технологическую пластичность при деформации. Суммарное содержание легирующих элементов — 5–8 % по массе.

ПараметрЗначениеУсловияЕдиницаМетод контроля
Плотность8,6–8,920 Cг/смГОСТ 18898
Предел прочности 45020 CМПаГОСТ 1497
Предел текучести 35020 CМПаГОСТ 1497
Относительное удлинение 1520 C%ГОСТ 1497
Жаропрочность 2001100 C, вакуумМПаГОСТ 9651
Температура рекристаллизации1300–1450вакуум 10 ПаCметаллография

Сортамент и типоразмеры

Круг ниобиевый Нб5В2МЦ поставляется в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии. Диаметр варьируется от 10 до 100 мм, длина прутков — от 500 до 2000 мм. Отклонения по диаметру соответствуют квалитетам h11–h14. Поверхность — без трещин, расслоений и следов окисления; допускается зачистка локальных дефектов глубиной не более 5 % от диаметра.

  • Горячекатаный круг — диаметр 20–80 мм, состояние — отожжённый
  • Кованый круг — диаметр 50–100 мм, состояние — без термообработки
  • Холоднотянутый круг — диаметр 10–30 мм, состояние — нагартованный
  • Шлифованный круг — диаметр 10–60 мм, шероховатость Ra 1,6 мкм
  • Прутки мерной длины — 500–2000 мм, кривизна не более 0,5 % длины

Области применения

Ниобиевый круг Нб5В2МЦ применяется в узлах, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред, где исключено применение никелевых и кобальтовых сплавов. Основные направления:

  • Детали камер сгорания и сопел жидкостных ракетных двигателей
  • Элементы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления (нагреватели, экраны)
  • Конструкционные узлы атомных реакторов на быстрых нейтронах (оболочки ТВЭЛ, чехлы)
  • Аноды и катоды в агрессивных электролитах химического производства
  • Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков
  • Токоподводы и токовводы в установках электронно-лучевой сварки

Технологические особенности обработки

Механическая обработка круга Нб5В2МЦ выполняется твердосплавным инструментом (ВК8, ВК10) без применения смазочно-охлаждающих жидкостей на водной основе — ниобий активно поглощает водород при нагреве выше 400 C. Сварка осуществляется в камерах с контролируемой атмосферой аргона или в вакууме. Отжиг проводят при 1200–1400 C в вакууме не хуже 10 Па с последующим медленным охлаждением. При контакте с воздухом выше 600 C наблюдается интенсивное окисление с образованием хрупких оксидов NbO.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура круга Нб5В2МЦ?

В вакууме или инертной среде — до 1300 C. В окислительной атмосфере без защитного покрытия — не выше 600 C из-за интенсивного газонасыщения и окисления.

Чем отличается Нб5В2МЦ от чистого ниобия Нб1?

Легирование вольфрамом, молибденом и цирконием повышает предел прочности при 1100 C в 2,5–3 раза по сравнению с нелегированным ниобием, сохраняя достаточную пластичность для деформации.

Возможна ли поставка круга Нб5В2МЦ с сертификатом на химический состав?

Да, партия сопровождается паспортом качества с указанием фактического содержания W, Mo, Zr и примесей внедрения (O, N, H, C), а также результатов механических испытаний.

Какой инструмент применяется для токарной обработки Нб5В2МЦ?

Твердосплавные резцы марок ВК6, ВК8 с износостойким покрытием. Скорость резания — 30–60 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об, без использования водных СОЖ.