Ниобиевые круги в Екатеринбурге

Ниобиевые круги

Ниобиевый круг – полуфабрикатное изделие цветного металлопроката, представляющее собой пруток большого диаметра с круглым сечением, изготовленный из ниобия и его сплавов. Данное металлоизделие серебристо-серого цвета, обладающее высокими эксплуатационными свойствами, широко востребовано в промышленности. С его использованием сконструирована различная высокотехнологичная аппаратура для проведения научных исследований, а также узлы технически усложненных установок в ядерной физике, атомной энергетике.

Кроме того, круги из ниобия – это универсальные полуфабрикаты, применяемые в качестве исходных заготовок для производства всевозможных изделий небольших диаметров с круглым сечением.

Ниобий, что используется в качестве материала изготовления, как химический элемент, относится к достаточно редким тугоплавким металлам. В рудных залежах он всегда присутствует вместе с танталом. Ключевыми минералами выступают лопарит, колумбит-танталит и пирохлор.

Марки

В основном, металлопродукцию создают из таких ниобиевых сплавов, как: ВН2АЭ, ВН2 и СБ-1. Основой данных марок выступает ниобий, а в качестве легирующих компонентов добавляются молибден, никель, цирконий, вольфрам, углерод и пр.

В состав марки ВН2АЭ входит:

• ниобий – не меньше, чем 93,43%;
• легирующие компоненты – цирконий (от 0,5 до 0,9%), молибден (от 3,5 до 4,7%);
• контролируемые примеси: титан (0,2%), тантал (0,4%), никель (0,1%), железо (0,1%).

Сплав ВН2 включает:

• ниобий – не менее 93,62%;
• легирующие компоненты – молибден (от 3,8 до 5,2%);
• контролируемые примеси: никель (0,1%), титан (0,2%), тантал (0,4%), цирконий (0,2%), железо (0,1%).

Процентное содержание ингредиентов марки СБ-1:

• ниобий – 98%;
• легирующие компоненты – цирконий (от 0,8 до 1,3%);
• контролируемые примеси: тантал (0,4%), молибден (0,1%), вольфрам (0,1%).

Во всех рассматриваемых выше марках процентное содержание азота, углерода, водорода, кремния, а также кислорода – сотые и тысячные доли.

Химический состав сплава СБ-1 регламентирован ТУ48-4-338-75, а ВН2АЭ и ВН2 – ОСТ190023-71.

Прочими популярными ниобиевыми сплавами выступают: РН-8, НБЦ-1, ВН-4, НбПл-1, Нб5В2МЦ.

Особенности производства и характеристики продукции

Круги из ниобия выпускаются посредством обработки специальных заготовок давлением. В качестве исходного материала используются слитки из ниобиевых сплавов. Их получают способом вакуумного плавления. Для деформирования таких слитков прибегают к прессованию. Процесс осуществляется в нейтральной среде либо же вакууме при нагревании до показателей температуры в диапазоне 1400-1500°C. В результате устраняется окисление материала и обеспечивается его газонасыщение.

Поставляются металлоизделия в нагартованном состоянии или отожженном (после выполнения термической обработки), с шлифованной либо матовой поверхностью. Механической обработке круги из ниобия с небольшими диаметрами (от 6 до 15 мм) не подвергаются. Продукция, имеющая большие размеры, в обязательном порядке проходит обточку.

Параметры готовых металлоизделий (диаметр, длина) варьируются в весьма широком диапазоне величин. К примеру, диаметр может находиться в пределах от 3 мм до 120, а длина 400-1250 мм.

Процесс изготовления ниобиевых кругов выполняется согласно нормам, установленных Госстандартами 16099-80 и 25501-82.

Данная металлопродукция различается по форме среза, качеству обработки поверхности, а также по длине стержня.

Основные преимущества

В эксплуатационных условиях ниобиевые круги:

• рассчитаны на большие рабочие нагрузки;
• обладают высокими показателями прочности, твердости, стойкости к старению и износу;
• могут использоваться без признаков деформации как при низких температурных режимах, так и при экстремально высоких;
• поддерживают повышенную температуру окалинообразования;
• относятся к тугоплавким металлоизделиям;
• характеризуются отличной электропроводимостью, обладают отменной теплопроводимостью;
• хорошо поддаются сварке;
• принадлежат к химически инертным составам;
• отлично обрабатываются – штампуются, режутся, хорошо поддаются ковке и прессованию (благодаря высокой пластичности);
• при контакте с разными агрессивными материалами и на воздухе не окисляются, не ржавеют;
• длительно сохраняют поверхность ровной, без признаков коробления и растрескивания, не изнашиваются.

Сферы использования

В перечень основных потребителей данной ниобиевой продукции, в первую очередь, входят наукоемкие отрасли промышленности. Зачастую, ниобиевые круги активно задействуют в качестве токопроводящих жил при изготовлении сверхпроводников для высокотехнологичного оборудования.

Круги из ниобия нашли свое применение во многих отраслях, а именно в:

• авиастроении, ракетостроении;
• металлургии;
• ядерной физике;
• радиотехнике;
• атомной энергетике;
• космической отрасли;
• на предприятиях оборонного комплекса;
• на химических производствах.

Такую металлопродукцию используют как сырье при производстве деталей нагревательных устройств и аппаратуры, электротехнических приборов. Также, рассматриваемый материал востребован при производстве конденсаторов – ключевых составляющих электронной промышленности. Ниобиевые конденсаторы по своим эксплуатационным характеристикам уступают танталовым, но вместе с тем они имеют значительно меньшую стоимость.