Лист вольфрамовый ВНЖ-97.5 в Минске


Лист вольфрамовый ВНЖ-97,5: технические характеристики и области применения

Лист вольфрамовый марки ВНЖ-97,5 — деформированный полуфабрикат из вольфрамового сплава системы W–Ni–Fe с содержанием вольфрама не менее 97,5 % по массе. Сплав относится к классу тяжёлых вольфрамовых сплавов (ТВС), получаемых методами порошковой металлургии с последующей деформацией давлением. Плотность материала — 18,5–18,8 г/см, что обеспечивает высокую удельную массу при относительно компактных габаритах изделия.

В отличие от чистого вольфрама, легирование никелем и железом в соотношении Ni:Fe 7:3 снижает температуру спекания и придаёт сплаву пластичность при комнатной температуре. Лист ВНЖ-97,5 сохраняет прочность до 800–1000 C в защитной атмосфере, обладает пределом прочности при растяжении 900–1100 МПа и твёрдостью 24–28 HRC. Материал немагнитен, устойчив к радиационному охрупчиванию и обладает коэффициентом линейного расширения 4,5–5,5 10 К в диапазоне 20–500 C.

Сортамент и геометрические параметры

Листы ВНЖ-97,5 выпускаются горячекатаными и холоднокатаными с последующим отжигом. Толщина варьируется от 0,5 до 20 мм, ширина — до 600 мм, длина — до 1200 мм. Предельные отклонения по толщине соответствуют требованиям ТУ на тяжёлые вольфрамовые сплавы. Кромки листа обрабатываются механически — фрезерование или шлифование — для удаления заусенцев и окисленных участков.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловия эксплуатацииПримечание
Плотность18,5–18,8 г/смГОСТ 2001820 Cгидростатическое взвешивание
Предел прочности900–1100 МПаГОСТ 149720 Cпосле отжига
Твёрдость24–28 HRCГОСТ 901320 Cпо Роквеллу
Толщина листа0,5–20 ммГОСТ 166—штангенциркуль
Теплопроводность80–90 Вт/(мК)ГОСТ 707620–400 Cлазерный метод

Технологические особенности производства

Исходная шихта — порошки вольфрама, никеля и железа — смешивается в шаровых мельницах, прессуется в заготовки и спекается в водородной печи при 1400–1500 C. Последующая горячая прокатка при 1200–1300 C обеспечивает уплотнение структуры и устранение остаточной пористости. Холодная прокатка с промежуточными отжигами при 900–1000 C формирует окончательную толщину и улучшает качество поверхности.

Термическая обработка проводится в вакуумных печах или в атмосфере водорода для предотвращения окисления. Отжиг снимает внутренние напряжения и повышает пластичность, что критично при последующей механической обработке — точении, фрезеровании, электроэрозионной резке.

Области применения

  • Защитные экраны и коллиматоры в рентгеновских и гамма-дефектоскопах, радиационных установках
  • Балансировочные грузы и инерционные массы в авиационных гироскопах, вибростендах
  • Контейнеры и оснастка для горячего изостатического прессования в порошковой металлургии
  • Электроды и токоподводы в установках электрошлакового переплава
  • Экранирующие элементы в ускорителях заряженных частиц и термоядерных реакторах
  • Заготовки для литейных форм в стекольной и ювелирной промышленности

Обрабатываемость и совместимость

Лист ВНЖ-97,5 поддаётся механической обработке твердосплавным инструментом с износостойкими покрытиями. Рекомендуемые режимы: скорость резания 30–60 м/мин, подача 0,05–0,15 мм/об. Для электроэрозионной обработки применяются графитовые электроды. Сварка плавлением затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняются пайкой или механическим крепежом.

Материал совместим с вакуумными системами, не выделяет газов при нагреве до 600 C в условиях остаточного давления 10 Па. При контакте с медью и её сплавами при температурах выше 800 C возможно образование хрупких интерметаллидов.

Вопросы и ответы

Какое содержание вольфрама в сплаве ВНЖ-97,5?

Массовая доля вольфрама составляет не менее 97,5 %. Остальное — никель и железо в соотношении примерно 7:3, обеспечивающие пластичность и технологичность сплава.

При каких температурах лист ВНЖ-97,5 сохраняет прочность?

Сплав сохраняет механические свойства до 800–1000 C в защитной или вакуумной атмосфере. На воздухе выше 600 C начинается интенсивное окисление.

Чем отличается ВНЖ-97,5 от чистого вольфрама?

Легирование никелем и железом снижает температуру спекания, повышает пластичность при комнатной температуре и улучшает обрабатываемость резанием по сравнению с чистым вольфрамом.

Какие отрасли применяют лист ВНЖ-97,5?

Материал востребован в радиационной защите, авиаприборостроении, порошковой металлургии, электрошлаковом переплаве и производстве оснастки для стекольной промышленности.