Лист вольфрамовый ВНМ5-3: характеристики сплава и области применения
Лист вольфрамовый ВНМ5-3 — деформированный полуфабрикат из вольфрамового сплава системы W–Mo–Nb, легированного молибденом и ниобием. Сплав ВНМ5-3 относится к дисперсионно-упрочнённым материалам, сохраняющим прочность при температурах выше 1600 C. Листовая продукция изготавливается методами порошковой металлургии с последующей горячей прокаткой и отжигом. Содержание молибдена в сплаве — 4,5–5,5 %, ниобия — 2,5–3,5 %, остальное — вольфрам. Такое легирование повышает температуру рекристаллизации и снижает хрупкость при комнатной температуре по сравнению с чистым вольфрамом.
Технические параметры листа ВНМ5-3
Листы ВНМ5-3 поставляются в отожжённом состоянии с регламентированной степенью деформации. Плотность сплава — 18,5–18,8 г/см. Предел прочности при 20 C составляет 550–750 МПа, при 1600 C — не менее 180 МПа. Относительное удлинение при комнатной температуре — 2–6 %. Твёрдость по Виккерсу — 3500–4200 МПа. Коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–1000 C — 4,5–5,2 10 К. Теплопроводность при 100 C — 120–130 Вт/(мК).
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | 0,5–6,0 | 20 C | мм | ГОСТ 18318 |
| Предел прочности | 550–750 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел прочности | 180 | 1600 C | МПа | ГОСТ 9651 |
| Плотность | 18,5–18,8 | 20 C | г/см | ГОСТ 18898 |
| Теплопроводность | 120–130 | 100 C | Вт/(мК) | ГОСТ 12173 |
| Твёрдость HV | 3500–4200 | 20 C | МПа | ГОСТ 2999 |
Сортамент и маркировка
Листы ВНМ5-3 выпускаются толщиной от 0,5 до 6,0 мм, шириной до 300 мм и длиной до 600 мм. Кромки листов обрабатываются механически — шлифовкой или фрезерованием. Поверхность не должна иметь расслоений, трещин и включений. Допускаются следы прокатки глубиной не более 0,1 мм. Маркировка включает номер партии, толщину и массу листа. Поставка сопровождается сертификатом с указанием химического состава и механических свойств.
- Толщина — 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 мм
- Ширина — 100, 150, 200, 250, 300 мм
- Длина — 200, 300, 400, 500, 600 мм
- Состояние поставки — отожжённый, без наклёпа
- Допуск по толщине — 0,05 мм для листов до 1,0 мм
- Шероховатость поверхности — Ra 1,6 мкм
Области применения
Лист ВНМ5-3 применяется в узлах, работающих в условиях высоких температур и эрозионного воздействия. В ракетно-космической технике — для изготовления сопловых вкладышей, теплозащитных экранов и элементов камер сгорания. В металлургии — для футеровки тиглей и экранов вакуумных печей сопротивления. В электронной промышленности — для подложек мощных электронно-лучевых приборов. В ядерной энергетике — для элементов первой стенки термоядерных реакторов.
- Сопловые вкладыши ракетных двигателей на твёрдом топливе
- Экраны вакуумных печей с рабочими температурами до 2000 C
- Катоды и аноды электронно-лучевых установок
- Тигли для испарения металлов в вакууме
- Элементы плазмотронов и МГД-генераторов
- Мишени для ионно-плазменного напыления
Технология обработки
Механическая обработка листов ВНМ5-3 выполняется твердосплавным инструментом с охлаждением. Резка — электроэрозионным или лазерным методом. Сварка — электронно-лучевая в вакууме или диффузионная при температуре 1400–1600 C и давлении 15–25 МПа. Отжиг для снятия напряжений проводится в вакууме при 1200–1400 C в течение 1–2 часов. Формообразование — горячей штамповкой при 1200–1500 C.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура листа ВНМ5-3?
Сплав сохраняет прочностные характеристики до 1800 C в вакууме или инертной среде. В окислительной среде без защитного покрытия рабочая температура ограничена 800–1000 C из-за интенсивного окисления.
Чем отличается ВНМ5-3 от чистого вольфрама?
Легирование молибденом и ниобием повышает температуру рекристаллизации на 200–300 C, снижает порог хладноломкости и улучшает технологичность при обработке давлением. Чистый вольфрам более хрупок при комнатной температуре.
Какой толщины листы доступны для поставки?
Стандартный сортамент включает листы толщиной от 0,5 до 6,0 мм. Возможно изготовление листов другой толщины по согласованию с учётом минимальной партии.
Как хранить листы ВНМ5-3?
Хранение — в закрытых помещениях при относительной влажности не выше 60 % и температуре 5–30 C. Листы укладываются на подкладки из инертного материала, исключающие контакт с влагой и активными химическими средами.
