Отримання сплавів на основі цирконію та бінарної системи Zr-Ti з порошкових матеріалів

Підвищення густини спеченого сплаву Zr-40%Ti при використанні порошкової суміші гідридів цирконію і титану у порівнянні з використанням суміші порошків цирконію та гідриду титану.

Області застосування

Передбачається розробка фізичних основ технології синтезу цирконієвих та цирконій-титанових сплавів і виробів з порошкових матеріалів для потреб ядерної енергетики та медицини.

Короткий опис

Технологічна розробка передбачає створення цирконієвих сплавів з гетерогенних порошкових систем, які складаються з частинок наводненого цирконію (гідриду цирконію) та легувальних частинок. Водень, що повністю видаляється з порошкової системи під час вакуумного спікання, позитивно впливає на активацію твердофазної дифузії, що дозволяє прискорити консолідацію і хімічну гомогенізацію системи, та отримати однорідні кінцеві сплави з необхідними характеристиками. Даний підхід планується використати і для переробки відходів виробництва цирконію в цирконієві сплави і вироби.

Очікувані властивості

Оптимізація даного підходу, яка буде виконана в ході подальшого виконання проекту (2013-2015 рр) дозволить створити сплави різних систем легування, зокрема, Zr-Nb та Zr-Ti-Nb, з фізичними і механічними характеристиками, які є достатніми для їх використання в ядерній енергетиці та медицині.

Переваги

Використання порошку гідриду цирконію та сумішей двох гідридів – титану і цирконію в якості стартових матеріалів дозволяє простим технологічним шляхом (пресування порошків та їх вакуумне спікання) отримати сплави і вироби із необхідними фізичними і механічними характеристиками.
Отримані на даний момент результати підтверджують вищі характеристики сплавів, створених з порошкового гідриду цирконію, у порівнянні з характеристиками сплавів, які створено з ненаводненого порошку цирконію.

Конкуренти

Металургійні підприємства, що створюють цирконієві зливки та вироби. Наприклад, ТОВ «Чепецкий механический завод» (Росія).

Стан розробки

Протягом 2011-2012 рр. проведено ряд експериментів, з яких встановлено основні фізичні причини, що дозволяють активувати консолідацію та хімічну гомогенізацію порошкових систем при створенні цирконієвих та титан-цирконієвих сплавів з порошків гідридів цих металів.
Отримано ряд дослідних зразків цирконієвих сплавів з високими фізико-механічними характеристиками.

Інтелектуальна власність

Патентування розробок, створених в рамках проекту, планується в 2014-2015 роках

Контактна інформація

Виконавець: Інститут металофізики ім. Г.В.Курдюмова НАН України

Проект №37 «Фізичні основи використання водню в якості тимчасового легувального елементу в процесах отримання сплавів на основі цирконію та бінарної системи Zr-Ti методом твердофазної дифузії »

Контактна особа:

Саввакин Дмитро Георгійович

Teл. +38(044)-424-33-74

Е-mail: savva@imp.kiev.ua

---