Лист вольфрамовый ВН-5 в Минске


Лист вольфрамовый ВН-5: характеристики и применение

Лист вольфрамовый ВН-5 — деформированный полуфабрикат из вольфрама технической чистоты, легированного оксидом лантана (LaO) в количестве 1,5–2,0 %. Марка ВН-5 относится к классу лантанированных вольфрамовых материалов и выпускается в виде горячекатаных, кованых или шлифованных листов толщиной от 0,1 до 20 мм. Наличие оксида лантана обеспечивает дисперсионное упрочнение и формирование развитой зеренной структуры, что существенно повышает технологичность материала при механической обработке по сравнению с нелегированным вольфрамом.

Технические параметры

Основные физико-механические характеристики листа ВН-5 определяются высокой температурой плавления вольфрамовой матрицы и стабильностью оксидной фазы. Плотность материала составляет 19,1–19,3 г/см. Предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии достигает 600–900 МПа при комнатной температуре и сохраняется на уровне 200–350 МПа при 1600 C. Модуль упругости — 390–410 ГПа. Теплопроводность — 130–160 Вт/(мК). Температура начала рекристаллизации лантанированного вольфрама повышена до 1400–1600 C, что расширяет рабочий диапазон по сравнению с чистым вольфрамом.

ПараметрЗначениеУсловия измеренияЕдиницаМетод контроля
Толщина листа0,1–20поставкаммГОСТ 18318
Плотность19,1–19,320 Cг/смгидростатика
Предел прочности600–90020 C, отжигМПарастяжение
Содержание LaO1,5–2,0по массе%хим. анализ
Температура рекристаллизации1400–1600вакуумCметаллография

Технологические особенности

Лантанированный вольфрам ВН-5 сохраняет пластичность после высокотемпературных нагревов благодаря тому, что оксид лантана препятствует росту зерна и формирует вытянутую субзеренную структуру. Это позволяет применять механическую обработку резанием, шлифование и полирование без образования магистральных трещин. Листы поставляются в отожжённом или деформированном состоянии с шероховатостью поверхности Ra 1,6 мкм после шлифования. Сварка возможна электронно-лучевым методом в вакууме; пайка выполняется припоями на основе меди и серебра в среде инертных газов.

Области применения

  • Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) алюминиевых и титановых сплавов в авиастроении.
  • Экраны и футеровка высокотемпературных вакуумных печей сопротивления, работающих при 1800–2200 C.
  • Компоненты ионных имплантеров и ускорителей заряженных частиц: антикатоды, диафрагмы, коллиматоры.
  • Теплозащитные элементы ракетных двигателей малой тяги и сопловых блоков.
  • Мишени для магнетронного напыления тонких плёнок в микроэлектронном производстве.
  • Детали рентгеновских трубок: вращающиеся аноды, фокусные пятна, коллиматорные пластины.

Вопросы и ответы

Чем лист ВН-5 отличается от листа чистого вольфрама ВЧ?

ВН-5 легирован оксидом лантана (1,5–2,0 %), что повышает температуру рекристаллизации до 1400–1600 C и сохраняет пластичность после высокотемпературных нагревов. Чистый вольфрам ВЧ начинает рекристаллизоваться при 1200–1300 C и становится хрупким.

Какая максимальная рабочая температура листа ВН-5 в вакууме?

В вакууме 10–10 Па лист ВН-5 работоспособен до 2000–2200 C без интенсивной потери прочности. В инертной среде (аргон, гелий) верхний предел ограничен 1800–1900 C из-за испарения оксидной фазы с поверхности.

Возможна ли механическая обработка листа ВН-5 резанием?

Да, лантанированный вольфрам ВН-5 обрабатывается твердосплавным инструментом (ВК6, ВК8) на режимах, аналогичных обработке серого чугуна высокой твёрдости. Рекомендуется применять СОЖ на водной основе и снижать подачу для предотвращения сколов кромки.

Какой стандарт регламентирует поставку листа ВН-5?

Поставка осуществляется по ТУ 48-19-27-90 и ГОСТ 18318-2016. В листах нормируются толщина, предельные отклонения, шероховатость поверхности, содержание LaO и механические свойства при растяжении.