Ниобиевый круг ВН-6 в Минске


Ниобиевый круг ВН-6: характеристики, сортамент и применение

Ниобиевый круг ВН-6 — деформированный полуфабрикат из ниобия вакуумно-дуговой плавки, легированного титаном и цирконием. Сплав ВН-6 относится к системе Nb–Ti–Zr и сочетает низкую плотность ниобиевой основы с повышенной жаропрочностью и стойкостью к жидкометаллическим теплоносителям. Круг поставляется в виде горячекатаного или холоднотянутого прутка диаметром от 8 до 100 мм, в том числе в отожжённом состоянии.

Химический состав и структура

Основа сплава — ниобий; титан и цирконий вводятся для твердорастворного упрочнения и связывания примесей внедрения. Кислород, азот и углерод лимитируются жёстко, поскольку их содержание определяет пластичность при комнатной температуре и склонность к хрупкому разрушению после сварки.

  • Nb — основа, не менее 90 %
  • Ti — 4,5–5,5 %
  • Zr — 0,8–1,5 %
  • O — не более 0,03 %
  • N — не более 0,02 %
  • C — не более 0,01 %

Механические и физические свойства

Круг ВН-6 сохраняет прочность при нагреве до 1100–1200 C в вакууме и инертной среде. В отожжённом состоянии структура рекристаллизованная, зерно равномерное, что обеспечивает стабильные характеристики при последующей механической обработке и гибке.

ПараметрЗначениеУсловиеЕдиницаМетод контроля
Плотность8,620 Cг/смГОСТ 8.024
Предел прочности450–60020 C, отжигМПаГОСТ 1497
Предел текучести320–42020 CМПаГОСТ 1497
Относительное удлинение18–2520 C%ГОСТ 1497
Температура рекристаллизации1100–1250вакуумCметаллография

Сортамент и состояние поставки

Круг ВН-6 выпускается по ТУ и ведомственным стандартам, регламентирующим диаметр, предельные отклонения, кривизну и шероховатость поверхности. Поверхность может быть обточенной, шлифованной или травленой; для вакуумных уплотнений применяют прутки с шероховатостью Ra 1,6 мкм.

  • Диаметр — 8–100 мм
  • Длина прутка — 500–3000 мм
  • Состояние — горячекатаное, холоднотянутое, отожжённое
  • Точность — повышенная и нормальная
  • Контроль — УЗК, рентген, спектральный анализ

Области применения

Круг ВН-6 востребован там, где требуется сочетание тугоплавкости и совместимости с агрессивными средами. Из него изготавливают конструкционные элементы высокотемпературных узлов, работающих в вакууме или инертной атмосфере.

  • Детали камер и арматуры установок вакуумного отжига и спекания
  • Теплообменные элементы и трубные решётки на жидкометаллическом теплоносителе
  • Аноды и держатели в ионно-плазменном напылении
  • Токоподводы и экраны в электронно-лучевых печах
  • Крепёж и переходники в узлах с натриевым или литиевым контуром
  • Заготовки для сверхпроводящих элементов и криогенной техники

Обработка и эксплуатационные ограничения

Механическую обработку ведут твердосплавным инструментом с интенсивным охлаждением; при точении склонность к наростообразованию требует повышенных скоростей резания и малых подач. Сварку выполняют в камере с контролируемой атмосферой или в вакууме, поскольку насыщение кислородом и азотом резко снижает пластичность шва. Эксплуатация при температурах выше 1200 C без защитной среды приводит к окислению и охрупчиванию.

Вопросы и ответы

Чем сплав ВН-6 отличается от чистого ниобия?

Легирование титаном и цирконием повышает жаропрочность и предел ползучести, сохраняя пластичность ниобиевой основы при криогенных температурах.

При какой температуре эксплуатируется круг ВН-6?

В вакууме или инертной среде — до 1100–1200 C; в окислительной атмосфере рабочий диапазон ограничен 400–500 C из-за газонасыщения.

Какой диаметр круга доступен для поставки?

Стандартный сортамент охватывает прутки диаметром 8–100 мм; по согласованию возможны промежуточные и нестандартные размеры.

Как контролируется качество прутка?

Проводят ультразвуковой и рентгеновский контроль внутренних дефектов, спектральный анализ состава и испытания на растяжение по ГОСТ 1497.