RU2445399C1 - Manufacturing method of flat hafnium profile - Google Patents
Manufacturing method of flat hafnium profile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445399C1 RU2445399C1 RU2010143092/02A RU2010143092A RU2445399C1 RU 2445399 C1 RU2445399 C1 RU 2445399C1 RU 2010143092/02 A RU2010143092/02 A RU 2010143092/02A RU 2010143092 A RU2010143092 A RU 2010143092A RU 2445399 C1 RU2445399 C1 RU 2445399C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hafnium
- heating
- carried out
- forging
- rolling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к ковочному и прокатному производству, и предназначено для получения плоского профиля из гафния, используемого в качестве конструкционного материала в активных зонах атомных реакторов.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular for forging and rolling production, and is intended to obtain a flat profile of hafnium, used as a structural material in the active zones of nuclear reactors.
Известен способ изготовления металлических пластин из гафния марки ГФЭ-1, включающий электронно-лучевую плавку слитка, горячую ковку, обработку поковки резанием, нагрев в печи на воздухе до 1000°C, прокатку на стане холодными валками, заключительный нагрев под прокатку до температуры 800°C, окончательную холодную прокатку с суммарной деформацией около 55%, шлифование заготовки до получения плоскопараллельных пластин толщиной 5,5 мм, разрезку пластин в размер, шлифование в растворе для химической полировки (Р.В.Ажажа, М.П.Старолат, А.А.Васильев и др. Влияние отжига на структуру и свойства горячекатаного гафния. В сб. Вопросы атомной науки и техники, 2008, №1. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (17), М., с.27).A known method of manufacturing metal plates from hafnium brand HFE-1, including electron beam melting ingot, hot forging, processing of forgings by cutting, heating in an oven in air to 1000 ° C, rolling in a mill with cold rolls, final heating for rolling to a temperature of 800 ° C, final cold rolling with a total deformation of about 55%, grinding the workpiece to obtain plane-parallel plates with a thickness of 5.5 mm, cutting the plates to size, grinding in a solution for chemical polishing (R.V. Azhazha, M.P. Starolat, A. A. Vasiliev and p Effect of annealing on the properties of the hot rolled hafnium in collection of Nuclear Science and Technology, 2008, №1 Series:.... The vacuum clean materials, superconductors (17), M., p.27).
Недостатками известного способа являются: низкое качество поверхности проката из-за многократного нагрева на воздухе под горячую прокатку и необходимость проведения дорогостоящей операции шлифовки для удаления поверхностного некондиционного слоя.The disadvantages of this method are: low surface quality of the rolled products due to repeated heating in air for hot rolling and the need for an expensive grinding operation to remove the surface substandard layer.
Наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является известный способ изготовления металлического гафния, включающий выплавку слитка, нагрев слитка до 950-1000°C, ковку слитка, механическую обработку поверхности, нагрев до температуры 930°C в среде аргона, горячую прокатку слитка гафния в интервале температур 830-930°C, промежуточные подогревы после 15-20% обжатия при скорости 0,508-0,838 м/с, холодную прокатку с разовыми деформациями на 7%, промежуточные отжиги при температуре 780°C и окончательную термообработку в области температур 840-870°C в течение 1-1,5 часов. (Электронно-лучевая плавка и обработка давлением гафния. Обзорная информация, выпуск 8 (78), М., ВНИИНМ, 1982, с.21-22).The closest analogue of the claimed invention is a known method for the manufacture of metallic hafnium, including ingot smelting, heating the ingot to 950-1000 ° C, ingot forging, surface machining, heating to a temperature of 930 ° C in argon, hot rolling of a hafnium ingot in the temperature range of 830 -930 ° C, intermediate heating after 15-20% reduction at a speed of 0.508-0.838 m / s, cold rolling with one-time deformations of 7%, intermediate annealing at a temperature of 780 ° C and final heat treatment in the temperature range of 840-870 ° C in flowed ie 1-1.5 hours. (Electron beam melting and hafnium pressure treatment. Overview, issue 8 (78), M., VNIINM, 1982, p.21-22).
Известный способ имеет сравнительно низкую эффективность и длительный производственный цикл вследствие:The known method has a relatively low efficiency and a long production cycle due to:
- низкой температуры нагрева под ковку (950-1000°C), что не позволяет проводить ковку с высокими вытяжками и приводит к увеличению количества подогревов;- low heating temperature for forging (950-1000 ° C), which does not allow forging with high hoods and leads to an increase in the number of heatings;
- большого количества подогревов после 15-20% обжатия при проведении горячей прокатки.- a large number of heatings after 15-20% reduction during hot rolling.
Предлагаемый способ решает задачу повышения технико-экономических показателей получения плоского профиля из гафния.The proposed method solves the problem of increasing technical and economic indicators for obtaining a flat profile from hafnium.
Это достигается тем, что в способе изготовления плоского профиля из гафния, включающем горячую ковку слитка, механическую обработку поверхности, горячую прокатку, холодную прокатку в несколько этапов с промежуточными и окончательной безокислительными термообработками, ковку проводят с нагревом до 1000-1200°C и общей вытяжкой до 2,2 на каждом этапе, горячую прокатку осуществляют с нагревом до 900-1000°C с общей вытяжкой до 18 и единичными обжатиями до 30%, холодную прокатку ведут с деформацией на каждом этапе 20-50%, а промежуточную и окончательную термообработки проводят при 700-800°C.This is achieved by the fact that in the method of manufacturing a flat profile of hafnium, including hot forging of the ingot, mechanical surface treatment, hot rolling, cold rolling in several stages with intermediate and final non-oxidative heat treatments, the forging is carried out with heating to 1000-1200 ° C and a common hood up to 2.2 at each stage, hot rolling is carried out with heating to 900-1000 ° C with a total hood of up to 18 and single reductions of up to 30%, cold rolling is carried out with deformation at each stage of 20-50%, and the intermediate and final term processing is carried out at 700-800 ° C.
Проведение ковки с нагревом до 1000-1200°C способствует возможности проводить общую вытяжку до 2,2 на каждом этапе, обеспечивая рациональное использование энергосиловых параметров ковочного оборудования.Carrying out forging with heating to 1000-1200 ° C promotes the ability to carry out a general hood up to 2.2 at each stage, ensuring the rational use of energy-power parameters of the forging equipment.
Проведение горячей прокатки с нагревом до 900-1000°C с общей вытяжкой до 18 и единичными обжатиями до 30% в каждом проходе позволяют проводить горячую прокатку без использования промежуточных операций порезки и подогревов, повысить тем самым эффективность получения плоского профиля из гафния.Hot rolling with heating to 900-1000 ° C with a total hood of up to 18 and single reductions of up to 30% in each pass allows hot rolling without the use of intermediate cutting and heating operations, thereby increasing the efficiency of obtaining a flat profile from hafnium.
Проведение холодных прокаток с суммарными деформациями 20-50% также обеспечивает получение листового проката из гафния с высокой эффективностью при высоком качестве поверхности благодаря промежуточным и окончательной термообработкам в безокислительной среде при 700-800°C, которые обеспечивают высокие технологические свойства материала для проведения процессов холодной прокатки в заявляемых условиях без образования дефектов, а также получение в результате плоского профиля с комплексом свойств, предъявляемых к конструкционным элементам из гафния для активных зон атомных реакторов.Carrying out cold rolling with total deformations of 20-50% also provides hafnium rolled sheet with high efficiency and high surface quality due to intermediate and final heat treatments in an oxidizing environment at 700-800 ° C, which provide high technological properties of the material for carrying out cold rolling processes in the claimed conditions without the formation of defects, as well as obtaining as a result of a flat profile with a set of properties presented to structural elements from hafnium for active zones of nuclear reactors.
При этом исключаются потери металла, связанные с необходимостью съема некондиционного слоя с микронадрывами и трещинами. Таким образом, изобретение позволяет снизить себестоимость изготовления плоского профиля за счет снижения брака готовой продукции по механическим свойствам и дефектам на поверхности изделий.This eliminates the loss of metal associated with the need to remove the substandard layer with micro-tears and cracks. Thus, the invention allows to reduce the cost of manufacturing a flat profile by reducing the rejection of finished products by mechanical properties and defects on the surface of the products.
Оптимально ковку проводить с единичными обжатиями до 45%, это позволяет получать поковки с высоким качеством поверхности из крупногабаритных слитков гафния диаметром до 320 мм.It is optimal to carry out forging with single reductions of up to 45%, this allows you to get forgings with high surface quality from large-sized hafnium ingots with a diameter of up to 320 mm.
Перед холодной прокаткой предпочтительно проводить термообработку при 700-800°C, это способствует улучшению технологических свойств горячекатаного материала.Before cold rolling, it is preferable to conduct heat treatment at 700-800 ° C, this helps to improve the technological properties of the hot-rolled material.
ПримерExample
Слиток гафния диаметром 320 мм нагревали в печи сопротивления до температуры 1060°C, подвергали нагретый слиток ковке на ковочном прессе с общей вытяжкой около 2,0 на каждом этапе.A hafnium ingot with a diameter of 320 mm was heated in a resistance furnace to a temperature of 1060 ° C, the heated ingot was forged on a forging press with a total hood of about 2.0 at each stage.
Затем поковку нагревали до 920°C под горячую прокатку, которую проводили на двухвалковом листовом стане. Общую вытяжку обеспечивали около 15 без подогревов, единичные обжатия 14÷24%.Then the forging was heated to 920 ° C for hot rolling, which was carried out on a two-roll sheet mill. A total hood was provided by about 15 without heating, single reductions of 14–24%.
Горячекатаный лист подвергали термической обработке при температуре 750°C. После чего осуществляли его холодную прокатку в несколько этапов с деформацией на каждом этапе порядка 45%. Между этапами холодной прокатки проводили термическую обработку в печи при температуре около 750°C, а затем окончательную термическую обработку при той же температуре.The hot rolled sheet was heat treated at a temperature of 750 ° C. Then it was cold rolled in several stages with a strain of about 45% at each stage. Between stages of cold rolling, heat treatment was carried out in an oven at a temperature of about 750 ° C, and then final heat treatment at the same temperature.
Полученные листы подвергали анализу для определения их свойств. Данные анализа приведены в таблице.The resulting sheets were analyzed to determine their properties. The analysis data are given in the table.
Как показали результаты, листы гафния соответствуют установленным требованиям.As the results showed, hafnium sheets comply with established requirements.
В то же время заявленный способ по сравнению с прототипом не предполагает проведения подогревов после каждых 15-20% обжатия в среде аргона, что снижает себестоимость производства и сокращает производственный цикл.At the same time, the claimed method in comparison with the prototype does not involve heating after every 15-20% reduction in argon, which reduces the cost of production and shortens the production cycle.
В настоящее время в ОАО "Чепецкий механический завод" проводится опытно-промышленный выпуск плоского профиля из гафния с использованием заявляемого способа.Currently, the Chepetsk Mechanical Plant OJSC is conducting pilot-industrial production of a hafnium flat profile using the inventive method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010143092/02A RU2445399C1 (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Manufacturing method of flat hafnium profile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010143092/02A RU2445399C1 (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Manufacturing method of flat hafnium profile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445399C1 true RU2445399C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010143092/02A RU2445399C1 (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Manufacturing method of flat hafnium profile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445399C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707376C1 (en) * | 2019-05-23 | 2019-11-26 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method of manufacturing high precision tubing from hafnium |
RU2735842C1 (en) * | 2020-06-09 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method of producing thin sheets of hafnium with isotropic mechanical properties |
CN112974520A (en) * | 2021-02-03 | 2021-06-18 | 西部新锆核材料科技有限公司 | Hafnium plate processing method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5487797A (en) * | 1994-03-02 | 1996-01-30 | Cezus Compagnie Europeenne Du Zirconium | Process for the manufacture of a flat product of zirconoum alloy or hafnium alloy comprising a continuation of hot rolling after infrared reheating, and its utilizations |
CN1236018A (en) * | 1998-03-19 | 1999-11-24 | 株式会社日立制作所 | Hafnium alloy and Neutron absorbent of nuclear reactor control stick using said alloy |
WO2009101359A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Compagnie Europeenne Du Zirconium Cezus | Method for making bars made of a zirconium, titanium or hafnium alloy, bars thus obtained, and components made of a zirconium, titanium or hafnium alloy and machined from said bars |
-
2010
- 2010-10-20 RU RU2010143092/02A patent/RU2445399C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5487797A (en) * | 1994-03-02 | 1996-01-30 | Cezus Compagnie Europeenne Du Zirconium | Process for the manufacture of a flat product of zirconoum alloy or hafnium alloy comprising a continuation of hot rolling after infrared reheating, and its utilizations |
CN1236018A (en) * | 1998-03-19 | 1999-11-24 | 株式会社日立制作所 | Hafnium alloy and Neutron absorbent of nuclear reactor control stick using said alloy |
WO2009101359A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Compagnie Europeenne Du Zirconium Cezus | Method for making bars made of a zirconium, titanium or hafnium alloy, bars thus obtained, and components made of a zirconium, titanium or hafnium alloy and machined from said bars |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АЖАЖА Р.В. И ДР. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ, ТЕКСТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРОКАТАННОГО ГАФНИЯ, ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2009, №6, С.25-31. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707376C1 (en) * | 2019-05-23 | 2019-11-26 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method of manufacturing high precision tubing from hafnium |
RU2707376C9 (en) * | 2019-05-23 | 2020-02-04 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method of manufacturing high precision tubing from hafnium |
RU2735842C1 (en) * | 2020-06-09 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method of producing thin sheets of hafnium with isotropic mechanical properties |
CN112974520A (en) * | 2021-02-03 | 2021-06-18 | 西部新锆核材料科技有限公司 | Hafnium plate processing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103045906B (en) | Process method of producing high-grade TC4 alloy hot rolled plate with high material-obtaining rate and low cost | |
CN108687160B (en) | Aluminum alloy plate treatment process | |
CN104439981B (en) | Manufacturing method of TA6 titanium alloy large-width thin plate | |
CN110918845A (en) | Forging method for improving yield of titanium alloy bar | |
CN110252918B (en) | Ti for 3D printing powder2Preparation method of AlNb-based alloy bar | |
CN109290371B (en) | Cold rolling manufacturing method of copper-aluminum composite plate strip | |
CN113355613B (en) | Production process for improving comprehensive performance of aluminum alloy plate | |
CN112453298B (en) | Cold working method of high-temperature alloy rod and wire for fastener | |
CN112718864A (en) | Production method for improving deep drawing performance of titanium strip coil for nuclear power plate heat exchanger | |
RU2445399C1 (en) | Manufacturing method of flat hafnium profile | |
CN101705459B (en) | Processing method of 3005 aluminum alloy strip | |
CN109317679B (en) | Production method of aluminum alloy sheet | |
CN108642410B (en) | Process method for improving comprehensive mechanical property of aluminum alloy plate | |
CN111876700B (en) | Heat treatment process of powder metallurgy aluminum alloy cold-rolled sheet | |
CN114012008A (en) | Production process of large-specification 022Cr23Ni5Mo3N forge piece | |
CN103753116A (en) | Method for manufacturing working roll of sendzimir mill | |
CN102626724B (en) | Method for producing titanium alloy pipe | |
CN109487102B (en) | Preparation method of aluminum-magnesium-scandium alloy plate for superplastic forming | |
CN116532510A (en) | Preparation method for improving mechanical properties of TB13 titanium alloy wire for spectacle frame | |
CN111020293A (en) | High-performance TA1 rod wire material and preparation method thereof | |
CN104988292B (en) | A kind of deep-draw production method of DR material substrates | |
CN113265603A (en) | Preparation method of titanium plate for deep drawing | |
CN111097797B (en) | Bright material manufacturing system and method for alloy steel bar | |
CN113621888A (en) | 825 iron-nickel-based alloy hot continuous rolling coil and preparation process thereof | |
RU2412275C1 (en) | Procedure for fabrication of plates out of hafnium |