Лист вольфрамовый ВНЖ-90 в Минске


Лист вольфрамовый ВНЖ-90: сплав вольфрам–никель–железо для радиационной защиты

Лист вольфрамовый ВНЖ-90 — это прокат из тяжёлого вольфрамового сплава (ТВС) системы W–Ni–Fe, содержащий около 90 % вольфрама по массе. Остаточная доля распределяется между никелем и железом в соотношении, близком к 7:3, что обеспечивает формирование двухфазной структуры: вольфрамовые зёрна, связанные пластичной никель-железной матрицей. Именно такая морфология даёт сочетание плотности 17,0–17,2 г/см с технологичностью при механической обработке, недостижимое для чистого вольфрама.

Плотность ВНЖ-90 — ключевой параметр при проектировании биологической защиты. По массовой эффективности ослабления гамма-излучения сплав приближается к свинцу, но превосходит его по удельной прочности, твёрдости и температурной стойкости. В отличие от чистого вольфрама, лист ВНЖ-90 поддаётся фрезерованию, точению, сверлению и шлифованию стандартным твердосплавным инструментом, что позволяет изготавливать детали сложной геометрии без спекания финальной формы.

Технические характеристики листа ВНЖ-90

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловияМетод контроля
Плотность17,0–17,2г/см20 Cгидростатическое взвешивание
Предел прочности при растяжении700–900МПа20 CГОСТ 1497
Твёрдость по Виккерсу260–320HVнагрузка 30 кгсГОСТ 2999
Толщина листа0,5–20ммгорячая прокаткаГОСТ 26877
Теплопроводность90–110Вт/(мК)20 Cлазерная вспышка
Коэффициент линейного расширения4,5–5,510/К20–400 Cдилатометрия

Сортамент и состояние поставки

  • Горячекатаный лист толщиной 2–20 мм, обрезной и необрезной кромки.
  • Холоднокатаный лист толщиной 0,5–2,0 мм с повышенной точностью по толщине.
  • Шлифованная поверхность с шероховатостью Ra 1,6 мкм для узлов радиометрии.
  • Полосы и пластины мерной длины под фрезерование по чертежу заказчика.
  • Заготовки под электроэрозионную и гидроабразивную резку.

Области применения

Лист ВНЖ-90 востребован там, где требуется компактная защита от ионизирующего излучения при ограниченном объёме. В радиационной медицине из него изготавливают коллиматоры гамма-камер, экраны для брахитерапевтических установок и контейнеры для изотопов. В неразрушающем контроле — защитные блоки для гамма-дефектоскопов и рентгеновских аппаратов. В нефтегазовой отрасли — экраны для приборов каротажа скважин, работающих с источниками Cs-137 и Ir-192.

В авиакосмической технике сплав применяют для балансировочных грузов, инерционных масс и рулевых поверхностей, где высокая плотность при малом объёме критична. В электронной промышленности — для теплоотводов мощных СВЧ-приборов и подложек силовых модулей. В тяжёлом машиностроении — для виброгасящих элементов штампов и оснастки.

Технологические особенности обработки

Механическая обработка листа ВНЖ-90 ведётся твердосплавным инструментом класса K10–K20 без применения СОЖ на основе водных эмульсий — предпочтительны масляные охлаждающие среды. При сверлении рекомендуется ступенчатое увеличение диаметра и жёсткое закрепление заготовки. Сварка плавлением не применяется из-за склонности никель-железной матрицы к образованию хрупких интерметаллидов; соединения выполняют пайкой или механическим крепежом.

Вопросы и ответы

Чем ВНЖ-90 отличается от чистого вольфрама при радиационной защите?

Плотность ВНЖ-90 — 17,0–17,2 г/см против 19,3 г/см у чистого вольфрама, однако сплав технологичнее: он поддаётся механической обработке резанием, тогда как чистый вольфрам требует спекания финальной формы или электроэрозионной обработки.

Какие источники излучения эффективно ослабляет лист ВНЖ-90?

Сплав применяется для защиты от гамма-излучения изотопов Cs-137, Ir-192, Co-60, а также тормозного рентгеновского излучения с энергией до 1,5 МэВ при толщине листа, рассчитанной по кратности ослабления.

Возможна ли поставка листа ВНЖ-90 с шлифованной поверхностью?

Да, шлифовка до Ra 1,6 мкм выполняется для деталей радиометрии и коллиматоров, где важна точность геометрии и минимальная шероховатость.

Какой инструмент применяется для фрезерования ВНЖ-90?

Используются твердосплавные фрезы класса K10–K20 с износостойким покрытием, режимы резания подбираются с пониженной скоростью и увеличенной подачей для исключения локального перегрева матрицы.