способ получения изделий из урана

Формула изобретения

1. Способ получения изделий из урана, армированных металлическими вставками, включающий размещение последних в литейной форме и заливку ее ураном, отличающийся тем, что вставки используют из металла, обладающего большей химической активностью, чем уран, причем предварительно вставки подвергают отжигу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вставки используют из титана, а отжиг ведут при 800 900^oС в течение 1,0 1,5 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении отливок блока защиты от радиационного излучения. В частности, при производстве упаковочно-транспортных комплектов для перевозки радиоактивных источников применяются блоки защиты от радиационного излучения.

Известен способ получения блока защиты из обедненного урана, при котором заготовку из урана разрезают и выполняют в ней механическим путем криволинейный канал, в который затем помещают радиационный источник излучения [1]

Наиболее близким техническим решением является способ получения блока защиты с использованием трубки или других фасонных деталей из износостойкого материала и заливки ураном непосредственно этих сложных форм. В качестве материала трубки применяют сталь [2]

Однако известный способ имеет следующие недостатки. При отливке урана в сталь образуется эвтектика железо-уран, которая плавится при температуре 725^оС, и при этом разрушается стальная трубка. Чтобы это избежать, перед заливкой ураном на стальные трубки методом плазменного напыления наносят тонкий слой керамики, предохраняющий уран от расплавления. Недостатком является также непрочность керамических покрытий, которые при заливке ураном трескаются и осыпаются с изделий, что приводит к соприкосновению стальной поверхности с ураном и образованию легкоплавкой эвтектики железо-уран.

Цель изобретения улучшение надежности изделий из урана (блоков защиты) при их эксплуатации в нормальных и аварийных условиях за счет исключения взаимодействия урана с материалом полой вставки.

Поставленная цель достигается изготовлением литых урановых изделий с износостойкими внутренними полостями. Вставки изготовлены из металла, химически более активного, чем уран, не образующего эвтектики с нежелательной точкой плавления. Предварительно вставки отжигают при температуре 800-900^оС в течение 1-1,5 ч, т. е. проводят оксидирование металлических вставок перед заливкой ураном форм. После оксидирования на поверхности вставки образуется тонкая защитная оксидная пленка, предотвращающая взаимодействие расплавленного урана с металлической вставкой.

На чертеже представлен блок защиты из обедненного урана с металлическими вставками.

Предлагаемый способ получения изделий из урана, например блоков 1 защиты, заключается в следующем. Металлическую трубку 2, например, из титана перед заливкой ураном отжигают в индукционной печи при температуре 800-900^оС в течение 1-1,5 ч, после чего на титановой трубке образуется прочная оксидная пленка. Трубку с оксидной пленкой помещают в кокиль, куда заливают уран при температуре 1250-1300^оС. Титановая трубка, подвергнутая такой обработке, не взаимодействует с ураном, благодаря прочной оксидной пленке 3, которая является в данном случае защитным покрытием.

Использование предлагаемого способа получения изделий из урана, например блоков защиты из обедненного урана с металлическими вставками из металла, более химически активного, чем уран, предварительно отожженными, позволяет повысить качество и надежность в эксплуатации блока защиты.