Ниобиевый круг ВН10-1С в Минске

Ниобиевый круг ВН10-1С — технические характеристики и применение

Ниобиевый круг ВН10-1С — это горячедеформированный или холоднодеформированный пруток из ниобиевого сплава системы Nb–W–Mo–Zr, легированного цирконием. Материал относится к группе тугоплавких металлов с температурой плавления около 2468 C и сохраняет работоспособность в интервале от криогенных температур до 1200 C. Круг ВН10-1С поставляется в состоянии поставки М (мягкое) или Т (твердое) в зависимости от требований к механическим свойствам конечного изделия.

Основное отличие сплава ВН10-1С от технического ниобия марок НБ-1 и НБ-2 — повышенная жаропрочность и сопротивление ползучести при температурах 1000–1200 C. Легирование вольфрамом (до 10%) и молибденом (до 1,5%) обеспечивает твердорастворное упрочнение, а цирконий формирует дисперсные карбонитридные фазы, стабилизирующие структуру при длительных тепловых нагрузках. Предел прочности при комнатной температуре составляет 350–450 МПа, при 1100 C — не менее 120 МПа.

Сортамент и геометрические параметры

Круги ВН10-1С изготавливаются методом вакуумно-дугового переплава с последующей деформацией. Диапазон диаметров — от 10 до 120 мм. Допуск на диаметр для горячекатаного круга — h12–h14, для калиброванного — h9–h11. Длина прутков — 1000–3000 мм, кривизна не более 3 мм на 1 метр. Поверхность не требует механической обработки, если поставляется в горячекатаном состоянии; для ответственных применений предусмотрена обточка или шлифовка.

Химический состав и структура

Химический состав сплава ВН10-1С регламентируется ТУ 48-19-80-91. Массовая доля ниобия — основа, вольфрама — 9,0–11,0%, молибдена — 1,2–1,8%, циркония — 0,8–1,2%. Содержание примесей ограничено: кислород — не более 0,02%, азот — не более 0,02%, углерод — не более 0,03%, железо — не более 0,05%. Микроструктура после деформации и отжига — равноосные зерна размером 20–50 мкм, без выделений по границам зерен.

Применение в промышленности

Круг ВН10-1С востребован в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, коррозионной стойкости и низкого сечения захвата тепловых нейтронов:

• атомная энергетика — тепловыделяющие сборки, чехлы ТВЭЛов, элементы активной зоны исследовательских реакторов;
• аэрокосмическое машиностроение — сопловые аппараты, экраны тепловой защиты, детали жидкостных ракетных двигателей;
• химическое аппаратостроение — теплообменники и реакторы для работы с расплавами щелочных металлов и агрессивными средами при высоких температурах;
• вакуумная металлургия — нагреватели, экраны и токовводы вакуумных дуговых и электронно-лучевых печей;
• электронная промышленность — подложки и держатели для эпитаксиального выращивания полупроводниковых структур;
• медицинская техника — рентгеновские трубки и мишени, работающие при интенсивном теплосъеме.

Технологические особенности обработки

Ниобиевый круг ВН10-1С хорошо деформируется в холодном состоянии с промежуточными отжигами при 1100–1200 C в вакууме не хуже 110 Па. Механическая обработка резанием затруднена из-за склонности материала к налипанию на режущий инструмент; рекомендуется применять твердосплавные пластины с геометрией для вязких материалов и обильное охлаждение. Сварка выполняется в среде аргона высокой чистоты или в вакууме электронным лучом; зона шва по прочности достигает 90–95% от основного металла.

При заказе круга ВН10-1С необходимо указывать диаметр, состояние поставки, группу механических свойств и объем партии. Материал поставляется с документом о качестве, содержащим результаты химического анализа и механических испытаний.

Вопросы и ответы