Вольфрамовый лист ВД-10: характеристики и применение
Вольфрамовый лист ВД-10 — деформированный полуфабрикат из вольфрама марки ВД-10 (чистота не менее 99,90 % W), полученный методом порошковой металлургии с последующей прокаткой и отжигом. Марка ВД-10 относится к вольфраму, легированному оксидом лантана (LaO) в количестве 0,8–1,2 %, что обеспечивает повышенную температуру рекристаллизации и стойкость к высокотемпературному охрупчиванию по сравнению с нелегированным вольфрамом. Лист выпускается толщиной от 0,1 до 6,0 мм, шириной до 300 мм и длиной до 600 мм; предельные отклонения по толщине нормируются по ГОСТ 23949-80 и ТУ изготовителя.
Технические параметры
Плотность материала — 19,1–19,3 г/см. Температура плавления вольфрамовой основы — 3410 C. Предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии — 600–900 МПа при 20 C, модуль упругости — 390–410 ГПа. Твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV. Коэффициент теплового расширения — 4,5 10 K в диапазоне 20–1000 C. Теплопроводность — 160–170 Вт/(мК).
| Толщина, мм | Плотность, г/см | Предел прочности, МПа | Твёрдость, HV | Макс. рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| 0,1–0,5 | 19,1 | 700–900 | 400–450 | 1200 |
| 0,5–1,0 | 19,2 | 650–850 | 380–430 | 1400 |
| 1,0–3,0 | 19,2 | 600–800 | 360–420 | 1600 |
| 3,0–6,0 | 19,3 | 600–750 | 350–400 | 1800 |
Области применения
- Экраны и футеровка камер электронно-лучевых и ионно-плазменных установок, работающих при температурах до 1800 C.
- Электроды и токоподводы в установках электрошлакового переплава и вакуумно-дугового переплава.
- Мишени для магнетронного распыления при нанесении тонкоплёночных покрытий в микроэлектронике.
- Теплозащитные элементы в ракетных двигателях малой тяги и сопловых блоках.
- Излучатели в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления и печах с восстановительной атмосферой.
- Рентгеновские антирассеивающие экраны и коллиматоры в медицинской и промышленной дефектоскопии.
Технологические особенности
Лист ВД-10 поставляется в отожжённом состоянии с шероховатостью поверхности Ra 1,6 мкм. Механическая обработка возможна шлифованием, электроэрозионной и лазерной резкой; сварка выполняется в среде аргона или в вакууме электронным лучом. При нагреве выше 1400 C в окислительной среде наблюдается интенсивное образование летучего триоксида вольфрама WO, поэтому эксплуатация в воздушной атмосфере ограничена температурой 1200–1300 C. В вакууме и инертных газах рабочий диапазон расширяется до 1800–2000 C.
Вопросы и ответы
Чем вольфрамовый лист ВД-10 отличается от листа из чистого вольфрама ВЧ?
Марка ВД-10 легирована оксидом лантана (0,8–1,2 % LaO), что повышает температуру рекристаллизации до 1600–1700 C и сохраняет пластичность после высокотемпературных нагревов. Нелегированный вольфрам ВЧ рекристаллизуется при 1200–1300 C и охрупчивается быстрее.
Какая максимальная рабочая температура листа ВД-10?
В вакууме и инертных средах — до 1800–2000 C. В окислительной атмосфере — не выше 1200–1300 C из-за активного испарения оксида WO.
Как обрабатывают лист ВД-10 для получения деталей?
Применяют электроэрозионную резку, лазерную резку, шлифование алмазным инструментом. Сварка — электронно-лучевая в вакууме или дуговая в среде аргона. Механическая обработка резанием затруднена из-за высокой твёрдости (350–450 HV).
Соответствует ли лист ВД-10 стандарту ASTM B760?
Да, вольфрамовый лист ВД-10 может поставляться по ASTM B760 (тип W-La) и по ГОСТ 23949-80. Химический состав и механические свойства нормируются в зависимости от толщины.
