Диск иридиевый И 99.9 в Минске


Диск иридиевый И 99.9 — технические характеристики и применение

Диск иридиевый И 99.9 — прецизионная заготовка из иридия марки И 99.9 (чистота 99,9 % по массе), изготовленная методом вакуумно-дуговой плавки с последующей деформационной обработкой. Материал соответствует требованиям ТУ 48-19-334-90 и поставляется в виде дисков диаметром от 10 до 200 мм, толщиной 1–20 мм. Высокая плотность (22,65 г/см), температура плавления 2447 C и модуль упругости 528 ГПа определяют специализированное применение изделия в высокотемпературных и коррозионно-активных средах.

Ключевые свойства материала

Иридий И 99.9 характеризуется уникальным сочетанием физико-механических параметров, недостижимых для большинства тугоплавких металлов:

  • температура плавления — 2447 C, температура кипения — 4428 C;
  • предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии — 480–620 МПа;
  • твёрдость по Виккерсу — 220–240 HV (после деформационного упрочнения до 600 HV);
  • сопротивление электроэрозионному износу — в 8–10 раз выше, чем у вольфрама;
  • стойкость к воздействию расплавов щелочных и щёлочноземельных металлов;
  • инертность по отношению к минеральным кислотам, включая царскую водку при температуре до 100 C.

Механическая обработка дисков И 99.9 затруднена из-за склонности материала к наклёпу и хрупкости при комнатной температуре. Рекомендуемые режимы — шлифование алмазными кругами и электроэрозионная резка. Переход иридия в пластичное состояние наблюдается при нагреве выше 800–1000 C, что учитывается при изготовлении деталей сложной формы.

Области применения дисков из иридия И 99.9

Диски иридиевые И 99.9 востребованы в отраслях, где требуется работа при экстремальных температурах и в агрессивных средах:

  • тигли для выращивания монокристаллов оксидных соединений (сапфир, гранаты, иттриево-алюминиевые гранаты) методом Чохральского;
  • электроды свечей зажигания авиационных газотурбинных двигателей и форсажных камер;
  • контактные элементы высокотемпературных термопар и датчиков температуры;
  • мишени для ионного распыления в вакуумно-плазменных установках;
  • каталитические сетки и подложки в производстве азотной кислоты методом окисления аммиака;
  • контейнеры для транспортировки и хранения радиоактивных изотопов.

Сортамент и геометрические параметры

Диски иридиевые И 99.9 изготавливаются с допусками по толщине 0,1 мм и по диаметру 0,2 мм. Чистота обработки поверхности — Ra не более 1,6 мкм. По требованию заказчика возможна поставка дисков с аттестацией химического состава и механических свойств.

Диаметр, ммТолщина, ммМасса, гДопуск по диаметру, ммШероховатость Ra, мкм
101,01,80,11,6
252,022,20,11,6
505,0222,40,21,6
10010,01779,00,21,6

При расчёте массы дисков И 99.9 используется плотность 22,65 г/см. Отклонение фактической массы от расчётной не превышает 2 % при условии отсутствия внутренних дефектов, контролируемых ультразвуковым методом.

Особенности эксплуатации и контроля качества

Иридиевые диски И 99.9 проходят входной контроль на отсутствие расслоений, трещин и газовых раковин. Металлографический анализ подтверждает мелкозернистую структуру с размером зерна не более 5 баллов по ГОСТ 5639. Каждая партия сопровождается сертификатом с указанием фактического химического состава, определённого методом атомно-эмиссионной спектрометрии.

При эксплуатации в окислительной атмосфере выше 1000 C на поверхности иридия образуется летучий оксид IrO, что ограничивает применение материала в средах с высоким парциальным давлением кислорода. В вакууме или инертной атмосфере (аргон, гелий) диски И 99.9 сохраняют работоспособность до 2200 C без существенной потери массы.

Вопросы и ответы

Какая чистота иридия в дисках И 99.9?

Содержание иридия составляет не менее 99,9 % по массе. Основные примеси — родий, рутений, платина — нормируются в пределах 0,01–0,03 % каждая.

Каким методом изготавливаются диски И 99.9?

Заготовки получают вакуумно-дуговой плавкой с последующей горячей деформацией при 1200–1400 C и механической обработкой до требуемых размеров.

Возможна ли сварка иридиевых дисков И 99.9?

Сварка иридия выполняется электронно-лучевым методом в вакууме или аргонодуговой сваркой с присадочным материалом той же марки. Сварные швы требуют последующего отжига для снятия напряжений.

Какова максимальная рабочая температура дисков И 99.9?

В инертной атмосфере или вакууме — до 2200 C. На воздухе длительная эксплуатация ограничена температурой 1000 C из-за образования летучего оксида иридия.