Инновационные сплавы, выдерживающие высокие и экстремально низкие температуры, создает «Норникель»
КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ, /НИА-КРАСНОЯРСК/. Такие сплавы делаются на основе никеля и кобальта на базе Кольского дивизиона «Норникеля». После прохождения всех испытаний их можно будет использовать в химической, нефтегазовой, атомной, авиационной и даже космической отраслях.
«Сегодня объем рынка никелевых сплавов составляет около 10 млрд долл. США в год. Ожидается, что через пять лет рынок увеличится на 8–10%. Это отличная возможность для компании выйти на новые рынки сбыта продукции с добавленной стоимостью и активно развивать спрос на никель, стратегический металл для компании», — отметил директор департамента маркетинга Денис Шарыпин.
Доля никеля в новом сплаве – 50-90%, кобальта – до 20%. Благодаря такому составу сплав приобретает жаропрочность, стойкость к повышенным температурам, устойчивость к кислотам и щелочам и способность выдерживать высокие нагрузки при экстремально низких температурах. Уровень этих свойств зависит от чистоты сплава, то есть от минимального содержания неметаллических включений, являющихся причинам появления трещин.
Особое внимание уделяется методам рафинирования расплава, так как использование никеля и кобальта даже самой высокой чистоты не гарантирует отсутствие вредных примесей в сплаве. В качестве рафинирующих добавок используют редкоземельные металлы.
Первичный сравнительный анализ проводится с помощью высокоразрешающей электронной микроскопии. Она показывает параметры дисперсности и химического состава неметаллических включений и позволяет не допустить их распространения в структуре металла. Загрязнения в никелевых сплавах влияют на длительную прочность, ползучесть и циклическую усталость, и эти измерения дают понимание, как будет вести себя деталь из сплава в реальных условиях.
При создании сплавов также важно соблюсти технологические параметры деформации и термической обработки. Для большинства никелевых сплавов, используемых в авиационной и космической отраслях, отклонение температуры даже на 5 градусов по Цельсию приводит к необратимым изменениям в микроструктуре и браку продукции.
Скоро начнется второй этап испытаний новых сплавов. Специалисты проведут отработку термомеханических параметров ковки, горячей прокатки и термической обработки. Это позволит получить оптимальные для заказчиков показатели микроструктуры, кратковременной, длительной и усталостной прочности, а также стойкости к коррозии и агрессивным средам.
«Полный цикл исследований, включающий лабораторное и полупромышленное прототипирование совместно с ведущими R&D-центрами и потенциальными потребителями, позволяет увеличить ценность металлов „Норникеля“, а также провести испытания в реальных условиях эксплуатации уже на ранних стадиях исследовательского цикла. Вовлечение же собственного никеля и кобальта позволяет оптимизировать затраты на производство никелевых сплавов, где доля металлов компании составляет от 50% и более», — пояснила директор департамента технологических инноваций Анна Коротченкова.