Лист вольфрамовый ВНМ3-2: характеристики и применение
Лист вольфрамовый ВНМ3-2 — деформированный полуфабрикат из вольфрамового сплава системы W–Mo–Nb, легированного молибденом и ниобием. Сплав ВНМ3-2 относится к группе низколегированных вольфрамовых материалов, сохраняющих работоспособность при температурах выше 1600 C в вакууме и инертных средах. Лист изготавливают методами порошковой металлургии с последующей горячей прокаткой и отжигом, что обеспечивает мелкозернистую структуру и пониженную хрупкость по сравнению с чистым вольфрамом.
Технические параметры
Основное преимущество сплава ВНМ3-2 перед нелегированным вольфрамом — повышенная жаропрочность и стойкость к рекристаллизационному охрупчиванию. Молибден повышает предел ползучести, ниобий связывает примеси внедрения и улучшает пластичность при комнатной температуре. Листы поставляют в отожжённом состоянии с шероховатостью поверхности Ra 1,6–3,2 мкм.
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 17,2–17,6 | 20 C | ГОСТ 20018 | г/см |
| Толщина листа | 0,5–6,0 | поставка | ГОСТ 18321 | мм |
| Предел прочности | 550–750 | 20 C | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение | 2–8 | 20 C | ГОСТ 1497 | % |
| Рабочая температура | до 1800 | вакуум, Ar | — | C |
| Температура рекристаллизации | 1400–1550 | 1 ч отжига | металлография | C |
Области применения
- Экраны и теплозащитные элементы вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами 1600–1800 C.
- Катоды и аноды в установках электронно-лучевой сварки и плазменной резки.
- Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков в атмосфере аргона.
- Элементы ионных источников и ускорителей заряженных частиц.
- Тигли и подложки для вакуумного напыления оксидных и металлических плёнок.
- Токоподводы и экраны в высокотемпературных электропечах сопротивления.
Технологические особенности обработки
Механическая обработка листа ВНМ3-2 выполняется твёрдосплавным инструментом с охлаждением; при температурах ниже 400 C материал склонен к хрупкому разрушению, поэтому резку и гибку проводят с предварительным нагревом до 600–800 C. Сварка осуществляется в камерах с контролируемой атмосферой аргона или в вакууме; содержание кислорода в зоне шва не должно превышать 0,005 %. Отжиг для снятия напряжений проводят при 1100–1250 C в вакууме не хуже 110 Па.
Вопросы и ответы
Чем сплав ВНМ3-2 отличается от чистого вольфрама?
Легирование молибденом и ниобием повышает жаропрочность и снижает температуру перехода в хрупкое состояние, что расширяет диапазон рабочих температур и упрощает механическую обработку.
В каких средах допустима эксплуатация листа ВНМ3-2?
Материал работоспособен в вакууме, аргоне, гелии и водороде. В окислительной атмосфере при температурах выше 600 C требуется защитное покрытие или инертная среда.
Какая максимальная толщина листа поставляется?
Стандартный сортамент включает листы толщиной от 0,5 до 6,0 мм. Изготовление более толстых заготовок возможно по индивидуальному заказу методом спекания и последующей прокатки.
Как контролируется качество листа ВНМ3-2?
Проводят ультразвуковой контроль сплошности, металлографический анализ зерна, измерение твёрдости и испытания на растяжение при 20 C и рабочей температуре.
