Диск платиновый ПлСр 80-20: технические характеристики и применение
Диск платиновый ПлСр 80-20 — изделие из платиново-серебряного сплава с содержанием платины 80 % и серебра 20 %. Материал относится к группе благородных металлов и применяется в узлах, где требуется сочетание высокой коррозионной стойкости, стабильности электрических параметров и способности работать при повышенных температурах. Сплав ПлСр 80-20 легирован серебром для снижения стоимости при сохранении основных эксплуатационных свойств платины.
Состав и физико-механические параметры
Сплав ПлСр 80-20 нормируется по ГОСТ 13498-79 и поставляется в виде дисков различных диаметров и толщин. Структура материала — твердый раствор серебра в платине, что обеспечивает однородность свойств по всему объему заготовки. Плотность сплава составляет около 17,5 г/см, температура плавления — 1650–1700 C. Твердость в отожженном состоянии — 60–80 HV, после деформационного упрочнения возрастает до 120–140 HV.
Ключевые эксплуатационные характеристики:
- Удельное электрическое сопротивление — 0,18–0,20 мкОмм;
- Температурный коэффициент электрического сопротивления — 0,0012–0,0015 К;
- Предел прочности при растяжении — 350–450 МПа в отожженном состоянии;
- Относительное удлинение — 20–30 %;
- Рабочая температура в окислительной среде — до 1200 C.
Технология изготовления дисков
Диски изготавливаются методом вакуумной плавки с последующей горячей и холодной деформацией. Исходный слиток проходит ковку, прокатку и промежуточные отжиги для формирования требуемой толщины. Финишная обработка включает механическую резку, штамповку или лазерное вырезание с последующей калибровкой геометрических размеров. Чистота обработки поверхности — Ra 0,4–0,8 мкм, допуск на диаметр — 0,05 мм, на толщину — 0,02 мм.
Для ответственных применений диски подвергаются ультразвуковому контролю на отсутствие внутренних дефектов и проверке химического состава методом спектрального анализа. Контроль геометрии выполняется на координатно-измерительных машинах с точностью до 0,001 мм.
Применение в промышленности
Платиново-серебряные диски ПлСр 80-20 востребованы в отраслях, где требуется стабильность характеристик в агрессивных средах и при циклических тепловых нагрузках:
- производство стекловолокна — фильерные питатели и распределительные элементы;
- химическое машиностроение — катализаторные сетки и диспергаторы;
- электротехника — контактные группы и коммутационные элементы;
- приборостроение — мембраны и чувствительные элементы датчиков;
- ювелирная промышленность — литейные формы и оснастка.
В стекольной промышленности диски применяются в фильерных питателях для формирования стеклонитей. Устойчивость к расплавам стекла при 1100–1300 C и отсутствие взаимодействия с оксидами кремния и бора делают сплав ПлСр 80-20 предпочтительным материалом для этих узлов. В электротехнической отрасли диски используются как заготовки для контактов, работающих при токах до 10 А и напряжении до 220 В в коммутационных аппаратах.
Сравнение с другими платиновыми сплавами
| Параметр | ПлСр 80-20 | ПлИ 10 | ПлРд 10 | ПлН 5 |
|---|---|---|---|---|
| Содержание платины, % | 80 | 90 | 90 | 95 |
| Плотность, г/см | 17,5 | 21,5 | 20,8 | 20,9 |
| Температура плавления, C | 1650 | 1780 | 1790 | 1760 |
| Удельное сопротивление, мкОмм | 0,19 | 0,25 | 0,24 | 0,22 |
| Твердость, HV | 60–80 | 70–90 | 80–100 | 90–110 |
По сравнению с чистой платиной и сплавами с иридием или родием, ПлСр 80-20 имеет более низкую температуру плавления и меньшее значение твердости, что упрощает механическую обработку и штамповку. При этом стоимость материала существенно ниже за счет замены части платины серебром. Для применений, не требующих работы выше 1200 C, сплав ПлСр 80-20 является экономически оправданной альтернативой.
Особенности эксплуатации
При работе в окислительной атмосфере на поверхности диска образуется тонкая пленка оксида серебра, которая при температурах выше 300 C диссоциирует, не влияя на электрические характеристики. В средах, содержащих серу и ее соединения, возможно образование сульфида серебра, что ограничивает применение сплава в серосодержащих технологических процессах. Не рекомендуется эксплуатация в контакте с расплавленными щелочами и цианистыми растворами.
Механическая обработка дисков выполняется твердосплавным инструментом при скоростях резания 30–60 м/мин. Сварка и пайка производятся аргонодуговым методом с присадочным материалом того же состава. Допускается лазерная резка толщиной до 2 мм с последующей зачисткой кромок.
Вопросы и ответы
Какие типовые размеры дисков ПлСр 80-20 доступны?
Стандартный ряд диаметров включает 10–200 мм, толщина — 0,1–10 мм. Возможно изготовление дисков нестандартных размеров по чертежам заказчика с допусками 0,05 мм по диаметру и 0,02 мм по толщине.
Какой стандарт регламентирует состав сплава ПлСр 80-20?
Химический состав и требования к сплаву установлены ГОСТ 13498-79. Контроль содержания платины и серебра выполняется спектральным методом с погрешностью не более 0,1 %.
Можно ли использовать диски ПлСр 80-20 в контакте с расплавленным стеклом?
Да, сплав устойчив к воздействию силикатных расплавов при температурах до 1200 C. Материал применяется в фильерных питателях для производства стекловолокна и в лабораторной посуде для анализа стекольных шихт.
Чем отличается ПлСр 80-20 от сплава ПлСр 90-10?
Сплав ПлСр 90-10 содержит 90 % платины и 10 % серебра, имеет более высокую температуру плавления (около 1700 C) и повышенную стойкость к окислению. ПлСр 80-20 дешевле и проще в механической обработке, но уступает по жаростойкости.
