Исследователи научного дивизиона Госкорпорации «Росатом» (НИИ НПО «ЛУЧ») совместно с Московским заводом электротермического оборудования разработали новый узел вакуумных печей, благодаря чему смогли изменить технологию получения металлических слитков. Новое оборудование и способ обработки металлов (направленная кристаллизация) позволяют получать изделия с улучшенными свойствами, например, особо чистую медь, которая используется в лазерных установках, микроэлектронике, криогенной технике.
Две модернизированные печи с новым узлом, предназначенные для термической обработки металлов с вольфрамовым нагревателем и молибденовыми экранами отечественного производства, введены в эксплуатацию на участке опытно-промышленного производства. Их главная особенность – охлаждение расплавленного слитка металла с регулируемой скоростью (от нижней части тигля, где находится расплав, к верхней, за счет направленной кристаллизации).
С помощью направленной кристаллизации можно также регулировать крупность зерен металлов (чем выше скорость кристаллизации, тем меньше зёрна), за счет этого отливать металлические слитки с мелкозернистой структурой, которые обладают лучшими прочностными свойствами, более высокой твердостью, а также лучше поддаются обработке.
«Плотность расплавленного металла меньше плотности твёрдого металла, поэтому в получаемых при обычных условиях кристаллизации слитках металлов образуется пористость или пустота. Если из такого слитка требуется получить только беспористую часть, то приходится удалять до 50 % его объёма. В слитке, полученном при использовании нашей усовершенствованной технологии – направленной кристаллизации, удаляется только 5 % его объёма. Это очень важно для эффективного проведения процессов рафинирования (очистки) черновых слитков металлов. Чем меньше пористость, тем меньше площадь поверхности раздела слитка, которую нужно удалять, и выше выход пригодного для дальнейшего использования металла», – отметил ведущий инженер лаборатории Андрей Щепин.
Для справки:
АО «НИИ НПО «ЛУЧ» (Акционерное общество «Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ», входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом») решает задачи по разработке и обеспечению атомной промышленности тепловыделяющими элементами и сборками для ядерных энергетических установок, а также создает топливные композиции для твэлов нового поколения. АО «НИИ НПО «ЛУЧ» является уникальным комплексом современных технологий на основе монокристаллических и высокотемпературных материалов. Ключевыми технологиями являются: изготовление плотного ядерного топлива, производство керамического ядерного топлива, электровакуумных приборов и источников тока, лазерной крупногабаритной оптики и адаптивных оптических систем; переработка необлученных ядерных материалов; создание контрольно-измерительных приборов для ядерных установок (термометров сопротивления, термопар, расходомеров, уровнемеров и др.); создание установок получения водорода для «зеленой» энергетики; создание топлива для перспективных реакторных установок (ВТГР, АСММ, ВВЭР-СКД).
Перед российской промышленностью стоит цель в кратчайшие сроки обеспечить технологический суверенитет и переход на новейшие технологии. Государство и крупные отечественные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной исследовательской, инфраструктурной, научно-технологической базы. Внедрение инноваций и нового высокотехнологичного оборудования позволяет Росатому и его предприятиям занимать новые ниши на рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.
Источник: Rosatom Nwes