Ученые научного дивизиона Госкорпорации «Росатом» совместно с Московским заводом электротермического оборудования разработали новый узел вакуумных печей — это помогло им изменить технологию получения металлических слитков. Новое оборудование и способ обработки металлов (направленная кристаллизация) позволяют получать изделия с улучшенными свойствами. Один из примеров — особо чистая медь, которую применяют 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, ввели в эксплуатацию на участке опытно-промышленного производства в научно-исследовательском институте дивизиона в Подольске. Их особенность — охлаждение расплавленного слитка металла с регулируемой скоростью: от нижней части тигля, где находится расплав, к верхней, за счет направленной кристаллизации.
Направленная кристаллизация дает возможность регулировать крупность зерен металлов — чем выше скорость кристаллизации, тем меньше зёрна. За счет этого можно отливать металлические слитки с мелкозернистой структурой, которые обладают более прочностными свойствами, высокой твердостью, лучше поддаются обработке.
«Плотность расплавленного металла меньше плотности твердого 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», — объяснил ведущий инженер лаборатории Андрей Щепин.
Работа научного дивизиона Росатома связана с инновационным развитием и технологическим лидерством Госкорпорации. Управляющая компания научного дивизиона — АО «Наука и инновации». Она координирует деятельность десяти научных институтов и центров, которые проводят исследования в области ядерной физики, физики плазмы и лазеров, водородной энергетики, ядерной медицины, новых материалов, адаптивной оптики, газо-, гидро- и термодинамики, радиохимии и многих других.
