Ванадиевый пруток ТУ 48-4-374-76 в Минске

Ванадиевый пруток ТУ 48-4-374-76 — технические характеристики и применение

Ванадиевый пруток, изготовленный по ТУ 48-4-374-76, представляет собой металлопрокат из технического ванадия, получаемого методами порошковой металлургии с последующей вакуумной дуговой переплавкой или электронно-лучевой плавкой. Продукция поставляется в виде кованых, катаных или прессованных прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения, предназначенных для дальнейшей механической обработки и использования в высокотемпературных и агрессивных средах.

Материал характеризуется высокой температурой плавления (около 1900 C), низким сечением захвата тепловых нейтронов и устойчивостью к воздействию расплавленных щелочных металлов. Пруток ТУ 48-4-374-76 отличается стабильностью химического состава: содержание основного металла — не менее 99,5 %, контролируемые примеси — железо, кремний, алюминий, кислород, азот и углерод — нормируются в узких пределах, что обеспечивает воспроизводимость механических свойств от партии к партии.

Сортамент и механические свойства

По ТУ 48-4-374-76 ванадиевый пруток поставляется в диапазоне диаметров от 10 до 80 мм. Допуски на размеры соответствуют классу точности, установленному для кованого проката из тугоплавких металлов. Поверхность прутков — без трещин, плен и расслоений, допускаются следы правки и зачистки, не выводящие размер за предельные отклонения.

Механические характеристики ванадия в деформированном состоянии определяются степенью обжатия и режимами термической обработки. После отжига в вакууме при 900–1000 C материал приобретает равновесную структуру с пределом прочности 350–500 МПа и относительным удлинением 15–25 %. В холоднодеформированном состоянии прочность возрастает до 600–700 МПа при снижении пластичности.

Области применения

Ванадиевый пруток ТУ 48-4-374-76 востребован в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, коррозионной стойкости и низкой активации под облучением:

• атомная энергетика — элементы активных зон реакторов на быстрых нейтронах, оболочки тепловыделяющих элементов, поглощающие стержни;
• аэрокосмическое машиностроение — крепежные элементы и детали газотурбинных двигателей, работающие при температурах до 600 C;
• химическое аппаратостроение — арматура и футеровочные элементы для оборудования, контактирующего с соляной и серной кислотами при повышенных температурах;
• электронная промышленность — мишени для магнетронного распыления, электроды вакуумных приборов, подложки для эпитаксиальных структур;
• производство сверхпроводящих материалов — легирующие добавки при выплавке сплавов NbSn и VGa.

Технологические особенности обработки

Ванадий склонен к активному поглощению кислорода, азота и водорода при нагреве на воздухе, поэтому все термические операции выполняются в вакууме не ниже 10 Па или в атмосфере очищенного аргона. Механическая обработка прутков не вызывает затруднений: материал хорошо режется твердосплавным инструментом, допускает точение, фрезерование и сверление без применения специальных СОЖ. Сварка ванадия выполняется электронно-лучевым методом в вакууме либо аргонодуговой сваркой с присадочным материалом того же состава.

При проектировании деталей из ванадиевого прутка следует учитывать анизотропию свойств, возникающую после деформации: вдоль направления прокатки пластичность выше, чем в поперечном направлении. Для ответственных изделий рекомендуется назначать испытания на растяжение на образцах, вырезанных вдоль оси прутка.

Вопросы и ответы