Диск платиновый ПлИ 82.5-17.5 — технические характеристики и применение
Диск платиновый ПлИ 82.5-17.5 — заготовка из платино-иридиевого сплава, легированного 17,5% иридия, с наружным диаметром 82,5 мм. Материал относится к группе прецизионных сплавов на основе платины, применяемых в приборостроении и химическом машиностроении. Номинальный состав сплава ПлИ-17,5 регламентируется ГОСТ 13498 и обеспечивает сочетание высокой коррозионной стойкости с повышенной твёрдостью и износостойкостью по сравнению с технически чистой платиной.
Легирование иридием в количестве 17,5% существенно упрочняет твёрдый раствор: микротвёрдость сплава достигает 160–190 HV, а предел прочности при растяжении — 450–550 МПа в отожжённом состоянии. Диск поставляется в виде катаной или кованой заготовки с допуском по толщине 0,1 мм и шероховатостью поверхности Ra не более 1,6 мкм. Благодаря узкому интервалу температур кристаллизации и отсутствию полиморфных превращений сплав сохраняет стабильность геометрических размеров при термоциклировании в диапазоне –196…+1100 C.
Ключевые свойства материала
- Плотность — 21,6 г/см, что обеспечивает высокую массу заготовки при малых габаритах;
- Температура плавления — 1780–1800 C, допустима длительная эксплуатация до 1400 C на воздухе;
- Стойкость к расплавам стекла, соляной и серной кислотам любой концентрации при нагреве;
- Низкое давление паров и минимальная утечка газов при высокотемпературных процессах;
- Стабильное электрическое сопротивление с малым температурным коэффициентом (0,0011 К).
Технологические параметры обработки
Заготовка пригодна для механической обработки резанием, включая точение, фрезерование и сверление, с применением твёрдосплавного инструмента. Для достижения требуемой точности рекомендуется использовать режимы с подачей 0,05–0,15 мм/об и скоростью резания 30–60 м/мин. При необходимости формирования тонкостенных элементов допускается глубокая вытяжка и ротационная вытяжка с промежуточными отжигами при 1100–1200 C в защитной атмосфере. Сварка изделий выполняется аргонодуговым методом неплавящимся электродом без присадочного материала.
Области применения
Диски ПлИ 82.5-17.5 востребованы в производстве лабораторной посуды, тиглей и фильер для вытяжки стекловолокна. В аналитическом приборостроении из них изготавливают электроды сравнения, токосъёмники и контактные группы, работающие в агрессивных средах. В химической промышленности заготовки используются для футеровки реакторов, работающих при высоких температурах с коррозионно-активными средами, а также в производстве катализаторных сеток методом механической обработки.
| Параметр | Значение для ПлИ-17,5 | Метод контроля | Условия испытания | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 480 МПа | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 18% | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 175 HV | Виккерс | Нагрузка 5 кгс | ГОСТ 2999 |
| Плотность | 21,6 г/см | Гидростатическое взвешивание | 20 C | ГОСТ 18898 |
Особенности поставки и входного контроля
При приёмке партии дисков ПлИ 82.5-17.5 проверяется химический состав методом атомно-эмиссионной спектрометрии, контролируются геометрические размеры и отсутствие расслоений, раковин и инородных включений. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического содержания иридия и результатов механических испытаний. Хранение заготовок осуществляется в сухих отапливаемых помещениях без контакта с аммиаком и хлорсодержащими соединениями, способными вызвать локальную коррозию при повышенной влажности.
Вопросы и ответы
Чем отличается сплав ПлИ-17,5 от чистой платины?
Введение 17,5% иридия повышает твёрдость с 40–50 HV до 160–190 HV и увеличивает сопротивление ползучести при температурах выше 800 C. При этом коррозионная стойкость в кислых средах сохраняется на уровне чистой платины, что делает сплав предпочтительным для деталей, работающих в условиях абразивного износа и циклических нагревов.
Какие допуски выдерживаются при изготовлении диска?
Стандартная точность — h12 по наружному диаметру и 0,1 мм по толщине. По запросу возможна поставка с допуском до h9 и шероховатостью торцевых поверхностей Ra 0,8 мкм для применения в вакуумных узлах.
Допустима ли лазерная резка заготовки?
Лазерная резка платино-иридиевых сплавов толщиной до 2 мм возможна с использованием волоконных лазеров мощностью 500–1000 Вт. Зона термического влияния не превышает 0,1 мм, однако для ответственных деталей рекомендуется последующая механическая обработка кромок.
Какой максимальный рабочий ресурс у изделий из ПлИ-17,5?
При эксплуатации в окислительной среде при 1200 C потеря массы не превышает 0,05 мг/смч, что обеспечивает ресурс тиглей и фильер не менее 5000 часов до предельного износа стенки.
