Лист вольфрамовый ВНМ в Минске


Лист вольфрамовый ВНМ: характеристики сплава и сортамент

Лист вольфрамовый ВНМ — деформированный полуфабрикат из вольфрамового сплава марки ВНМ (вольфрам — никель — медь), полученный методами порошковой металлургии с последующей прокаткой и спеканием. В отличие от чистого вольфрама, легирование никелем и медью образует в структуре связующую фазу, что снижает температуру спекания до 1400–1600 C и обеспечивает плотность на уровне 17,0–18,5 г/см при сохранении высокой тугоплавкости. Сплав ВНМ относится к классу «тяжёлых» вольфрамовых псевдосплавов и применяется там, где требуется сочетание плотности, радиационной стойкости и умеренной обрабатываемости резанием.

Состав и физико-механические свойства

Содержание вольфрама в сплаве ВНМ составляет 90–95 % по массе, никель и медь вводятся в соотношении, близком к 7:3, что обеспечивает полное смачивание вольфрамовых зёрен и отсутствие открытой пористости. Остаточная пористость не превышает 0,5 %. Предел прочности при растяжении — 600–900 МПа, твёрдость по Бринеллю — 2200–2800 МПа. Модуль упругости — 310–380 ГПа. Коэффициент теплового расширения — 5,5–7,0 10 К в диапазоне 20–500 C.

Листы ВНМ выпускают горячекатаными и после отжига. Типовые толщины — от 0,5 до 20 мм, ширина — до 500 мм, длина — до 1000 мм. Кромки обрабатывают фрезерованием или гидроабразивной резкой. Плоскостность нормируется по ГОСТ 26877, отклонение от плоскостности — не более 0,5 мм на 300 мм длины.

ПараметрЗначениеЕдиницаМетод контроляУсловия
Плотность17,0–18,5г/смгидростатическое взвешивание20 C
Предел прочности600–900МПарастяжение20 C
Твёрдость2200–2800МПаHB20 C
Толщина листа0,5–20мммикрометрияпо всей площади
Остаточная пористость 0,5%металлографияшлиф
КТР5,5–7,010 Кдилатометрия20–500 C

Технологические особенности изготовления

Производство листа ВНМ включает холодное или горячее прессование заготовки, спекание в водородной или вакуумной печи, затем многопроходную прокатку с промежуточными отжигами при 1100–1300 C. Именно прокатка придаёт листу анизотропию механических свойств: вдоль направления прокатки прочность выше на 10–15 %, чем в поперечном направлении. Это учитывают при раскрое экранов и коллиматоров.

Обработка резанием возможна твердосплавным инструментом без применения СОЖ, однако из-за высокой плотности и склонности к наклёпу рекомендуется снижать подачу. Сварка плавлением не применяется — соединения выполняют пайкой или механическим крепежом.

Области применения

  • Радиационная защита в медицинских линейных ускорителях и гамма-терапевтических установках — коллиматоры, блоки формирования пучка.
  • Экраны и контейнеры для хранения изотопов в радиохимических лабораториях и на установках неразрушающего контроля.
  • Балансировочные грузы и инерционные массы в авиационных и ракетных системах, включая рулевые приводы.
  • Электроды и токоподводы в установках электрошлакового переплава и дуговых печах.
  • Заготовки для деталей, работающих при температурах до 1000 C в вакууме или инертной среде.
  • Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков.

Нормативная база и приёмка

Лист вольфрамовый ВНМ поставляется по техническим условиям, поскольку единого ГОСТ на псевдосплавы этой группы нет. При входном контроле проверяют химический состав спектральным анализом, плотность, твёрдость и отсутствие расслоений ультразвуковым методом. Допускается наличие следов прокатки на поверхности, если глубина дефекта не превышает половины предельного отклонения по толщине.

Вопросы и ответы

Чем лист ВНМ отличается от листа из чистого вольфрама?

Наличие никель-медной связки снижает температуру спекания и повышает пластичность, что позволяет получать листы большей площади и обрабатывать их резанием. Чистый вольфрам хрупок и требует более высоких температур обработки.

Какая максимальная толщина листа ВНМ доступна?

Стандартно прокатывают листы толщиной до 20 мм; при больших толщинах применяют спечённые плиты, которые не являются прокатанным листом.

Можно ли использовать лист ВНМ при температурах выше 1000 C?

Кратковременно — да, в вакууме или инертной среде. На воздухе выше 600 C начинается интенсивное окисление, требующее защитных покрытий.

Какой инструмент применяется для механической обработки листа ВНМ?

Твердосплавный инструмент групп ВК и ТТК, режимы резания с пониженной подачей и обязательным охлаждением для отвода тепла.