Ванадиевый слиток ВНМ-0 в Минске

Ванадиевый слиток ВНМ-0 — технические характеристики и применение

Ванадиевый слиток ВНМ-0 — это литой полуфабрикат из ванадия марки ВНМ-0, получаемый методом вакуумно-дугового или электронно-лучевого переплава. Материал относится к категории технически чистого ванадия с нормированным содержанием примесей внедрения и металлических включений. Слиток ВНМ-0 поставляется в виде цилиндрических или прямоугольных заготовок, предназначенных для последующей пластической деформации — ковки, прокатки, волочения, а также для изготовления мишеней и легирующих лигатур.

Химический состав и нормируемые показатели

Марка ВНМ-0 регламентирует содержание основного компонента — ванадия — на уровне не менее 99,5 % (по разности). Ключевое отличие от технических марок ВНМ-1 и ВНМ-2 — ужесточённые пределы по примесям: кислород, азот, углерод, железо, кремний, алюминий и хром нормируются в сотых долях процента. Контроль состава выполняется методами атомно-эмиссионной спектрометрии и газового анализа на образцах, отобранных от донной и прибыльной частей слитка.

Структура слитка ВНМ-0 после переплава — мелкозернистая, без усадочных раковин и флокенов. Плотность материала составляет 6,11 г/см, температура плавления — 1910 C. Твёрдость по Бринеллю в литом состоянии находится в диапазоне 100–130 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием при подготовке поверхности перед деформацией.

Механические свойства и поведение при деформации

Ванадий ВНМ-0 в литом состоянии демонстрирует умеренную прочность при высокой пластичности. Предел прочности при растяжении составляет 250–350 МПа, относительное удлинение — 20–30 %. Материал склонен к наклёпу: после холодной деформации со степенью обжатия 50–70 % предел прочности возрастает до 600–700 МПа при сохранении пластичности на уровне 5–10 %. Это позволяет использовать слиток ВНМ-0 для производства фольги, лент и проволоки с заданным комплексом механических характеристик.

При нагреве до 900–1100 C ванадий ВНМ-0 активно поглощает кислород и азот из атмосферы, поэтому горячая деформация выполняется в вакууме или в среде инертного газа. Для снятия наклёпа между проходами применяется рекристаллизационный отжиг при 800–900 C в течение 30–60 минут.

Применение слитков ВНМ-0

Слитки ВНМ-0 востребованы в отраслях, где требуется высокая чистота ванадия и стабильность свойств при циклических и радиационных нагрузках:

• производство распыляемых мишеней для магнетронного напыления в микроэлектронике;
• изготовление оболочек тепловыделяющих элементов и конструкционных элементов активной зоны ядерных реакторов;
• выплавка ванадиевых лигатур для титановых и ниобиевых сплавов аэрокосмического назначения;
• производство сверхпроводящих материалов на основе соединения VGa;
• изготовление химической аппаратуры, работающей в средах с агрессивными кислотами при повышенных температурах.

Габаритные параметры и форма поставки

Слитки ВНМ-0 поставляются с обточенной или ободранной поверхностью, без видимых дефектов — трещин, плен, шлаковых включений. Допускается поставка слитков в виде сегментов, полученных резкой на ленточных или абразивных станках. Масса одного слитка варьируется в зависимости от технологических возможностей переплава и требований заказчика.

Особенности заказа и входного контроля

При заказе слитков ВНМ-0 необходимо указывать массу, геометрические размеры и требования к качеству поверхности. Для ответственных применений — в атомной энергетике и вакуумной металлургии — требуется предоставление сертификата с результатами химического анализа каждой плавки. Входной контроль на предприятии-потребителе включает проверку маркировки, обмер геометрии и выборочный анализ состава.

Хранение слитков ВНМ-0 осуществляется в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не более 60 %. Длительный контакт с влагой приводит к образованию оксидной плёнки, которая удаляется механической обработкой или травлением в смеси азотной и плавиковой кислот перед последующим переделом.

Вопросы и ответы