Лист вольфрамовый ВА-ПК: характеристики и применение
Лист вольфрамовый ВА-ПК — деформированный полуфабрикат из вольфрама технической чистоты, изготовленный методом порошковой металлургии с последующей прокаткой и отжигом. Маркировка ВА-ПК указывает на вакуумно-дуговой или порошковый передел с последующей ковкой и прокаткой; содержание основного элемента — не менее 99,95 % W. Материал сохраняет объёмно-центрированную кубическую решётку и высокую температуру плавления — 3422 C, что определяет его применение в условиях экстремального нагрева.
Технические параметры
Плотность вольфрамового листа ВА-ПК составляет 19,25–19,30 г/см. Предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии — 550–700 МПа при 20 C, модуль упругости — около 410 ГПа. Твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV. Температура начала рекристаллизации — 1200–1300 C; выше этого порога наблюдается рост зерна и охрупчивание. Коэффициент линейного расширения — 4,5 10 К в диапазоне 20–1000 C. Теплопроводность — 173 Вт/(мК) при 20 C.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | 0,1–6,0 | 20 C | мм | ГОСТ 18318 |
| Плотность | 19,25–19,30 | 20 C | г/см | гидростатическое взвешивание |
| Предел прочности | 550–700 | 20 C, отжиг | МПа | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 350–450 | 20 C | HV | ГОСТ 2999 |
| Температура рекристаллизации | 1200–1300 | вакуум | C | металлография |
Сортамент и маркировка
- Толщина — от 0,1 до 6,0 мм; ширина — до 300 мм; длина — до 1000 мм.
- Состояние поставки — отожжённый, без нагартовки, с шероховатостью Ra 3,2 мкм.
- Кромки — обрезные или необрезные, без расслоений и трещин.
- Содержание примесей: Fe 0,01 %, Mo 0,005 %, O 0,003 %.
- Поставка по ТУ или ГОСТ 23949 с сертификатом химического анализа.
Области применения
Лист вольфрамовый ВА-ПК применяется в узлах, где требуется сочетание тугоплавкости и стойкости к ионной бомбардировке. В вакуумных печах сопротивления и индукционных установках из него изготавливают экраны тепловой защиты, работающие при 2000–2800 C. В электронно-лучевых и ионно-плазменных установках лист служит мишенью и элементами футеровки камеры. В производстве кварцевого стекла и сапфировых монокристаллов (метод Киропулоса) вольфрамовые листы используются как тигли-подложки и тепловые экраны. В авиакосмической отрасли — для сопловых вкладышей и балансировочных грузов. В рентгеновской технике — для антирассеивающих диафрагм и коллиматоров.
Обработка и эксплуатационные ограничения
Механическая обработка листа ВА-ПК выполняется твердосплавным инструментом с охлаждением; при температурах ниже 400 C материал склонен к хрупкому разрушению, поэтому резку и гибку проводят с подогревом до 600–800 C. Сварка возможна только в среде инертного газа или в вакууме; зона термического влияния требует последующего отжига. Контакт с кислородом воздуха выше 400 C приводит к образованию летучего триоксида вольфрама WO, что исключает применение без защитной атмосферы или вакуума. Совместимость с водородом ограничена температурой 1000 C из-за риска водородного охрупчивания.
Вопросы и ответы
Чем лист ВА-ПК отличается от листа ВА?
Маркировка ВА-ПК обозначает вольфрам, полученный порошковым методом с последующей ковкой и прокаткой. Отличие от ВА заключается в технологии передела, влияющей на размер зерна и анизотропию механических свойств.
При какой температуре лист ВА-ПК сохраняет прочность?
До 1200–1300 C сохраняется исходная структура; выше начинается рекристаллизация, приводящая к снижению пластичности. В вакууме материал работоспособен до 2800 C в качестве экрана.
Можно ли обрабатывать лист ВА-ПК резанием без подогрева?
Нет. При температуре ниже 400 C вольфрам хрупок, поэтому резку, гибку и точение проводят с нагревом до 600–800 C либо в горячем состоянии.
Какие примеси нормируются в листе ВА-ПК?
Ограничиваются железо ( 0,01 %), молибден ( 0,005 %), кислород ( 0,003 %), а также углерод и азот. Суммарное содержание примесей не превышает 0,05 %.
