Вольфрамовый лист ВМ (5–20): технические характеристики и применение
Вольфрамовый лист марки ВМ толщиной 5–20 мм — деформированный металл технической чистоты, полученный методом порошковой металлургии с последующей горячей и холодной прокаткой. Содержание вольфрама — не менее 99,9 %. Плотность материала — 19,25–19,3 г/см. Температура плавления — 3410 C. Толщина 5–20 мм обеспечивает сочетание высокой массы и жёсткости, что критично для экранов радиационной защиты и высокотемпературной оснастки.
Технические параметры листа ВМ 5–20 мм
- Предел прочности при растяжении — 600–900 МПа (зависит от степени деформации)
- Твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV
- Модуль упругости — 400–410 ГПа
- Коэффициент теплопроводности — 163–173 Вт/(мК)
- Температура начала рекристаллизации — 1200–1300 C
- Удельное электрическое сопротивление — 5,5–5,8 мкОмсм
Сортамент и допуски
Листы ВМ толщиной 5–20 мм поставляются в виде прямоугольных пластин с обрезными кромками. Стандартные габариты — от 100 300 мм до 500 1000 мм. Предельные отклонения по толщине для диапазона 5–10 мм — 0,5 мм; для 10–20 мм — 1,0 мм. Шероховатость поверхности после шлифовки — Ra 1,6–3,2 мкм. По требованию заказчика выполняется механическая обработка: фрезерование торцов, сверление отверстий, вырезка по чертежу.
| Толщина, мм | Плотность, г/см | Масса 1 м, кг | Твёрдость, HV | Предел прочности, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 19,25 | 96,3 | 350–380 | 600–700 |
| 8 | 19,25 | 154,0 | 360–400 | 650–750 |
| 12 | 19,28 | 231,4 | 380–420 | 700–800 |
| 16 | 19,30 | 308,8 | 400–440 | 750–850 |
| 20 | 19,30 | 386,0 | 420–450 | 800–900 |
Области применения
- Экраны радиационной защиты в рентгеновских аппаратах и гамма-дефектоскопах
- Электроды для вакуумно-дуговой и электронно-лучевой сварки
- Тигли и оснастка для выращивания монокристаллов сапфира (метод Киропулоса)
- Мишени для магнетронного напыления в установках PVD
- Балансировочные грузы в авиационных и ракетных системах
- Подложки для высокотемпературного отжига в водородных печах
Условия эксплуатации
Лист ВМ сохраняет механическую стабильность в вакууме и инертных средах до 2000 C. В окислительной атмосфере рабочий диапазон ограничен 400–500 C из-за образования летучего триоксида вольфрама WO. При контакте с водородом при температурах выше 800 C возможно охрупчивание. Материал химически стоек к расплавам большинства металлов, кроме меди и её сплавов. Обработка резанием возможна только твердосплавным инструментом; сварка — дуговая в среде аргона или электронно-лучевая.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист ВМ от листа ВТ?
ВМ — вольфрам технической чистоты (99,9 % W), ВТ — вольфрам с присадкой оксида тория (ThO), обеспечивающей более высокую эмиссионную способность и стойкость к рекристаллизации. Для радиационной защиты и оснастки применяют ВМ; для электродов дуговых ламп — ВТ.
Какой максимальный размер листа ВМ толщиной 5–20 мм?
Стандартно поставляются пластины до 500 1000 мм. Изготовление листов большей площади ограничено возможностями прокатного оборудования и требует индивидуального согласования.
Возможна ли механическая обработка листа ВМ на станке с ЧПУ?
Да, фрезерование и сверление выполняются твердосплавным инструментом (ВК8, ВК10) без СОЖ или с минимальной подачей. Скорость резания — 30–60 м/мин, подача — 0,05–0,15 мм/об.
Какой срок службы листа ВМ в качестве экрана радиационной защиты?
При отсутствии механических повреждений и окисления срок службы не ограничен. Ослабление гамма-излучения определяется массовой толщиной: лист 10 мм снижает интенсивность излучения Cs-137 примерно в 3,5 раза.
