Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Вольфрамовый лист W-Al: легированный вольфрам с алюминиевой присадкой
Вольфрамовый лист W-Al — это деформированный полуфабрикат из вольфрама, микролегированного алюминием. Алюминий вводится в шихту при порошковой металлургии в количестве 0,005–0,05 % и выполняет роль раскислителя и модификатора: связывает остаточный кислород в легколетучие оксиды на стадии спекания, тормозит рост зерна при высокотемпературном отжиге и повышает пластичность металла при комнатной температуре. В результате лист W-Al сохраняет температуру плавления вольфрама (3422 C) и его жаропрочность, но превосходит нелегированный W по технологичности при прокатке и штамповке.
Технические характеристики листа W-Al
Материал поставляется в виде горячекатаных и холоднокатаных листов, прошедших вакуумный отжиг для снятия наклёпа. Чистота вольфрамовой основы — не ниже 99,95 % по массе; алюминий распределён равномерно, без локальных скоплений, контролируемых металлографически. Плотность — 19,25–19,30 г/см, что близко к теоретической для вольфрама. Твёрдость по Виккерсу в отожжённом состоянии — 350–420 HV. Предел прочности при растяжении — 550–750 МПа при 20 C, относительное удлинение — 5–15 % в зависимости от толщины и режима отжига.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условие | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | 0,1–6,0 мм | ГОСТ 18318 | 20 C | допуск 5 % |
| Плотность | 19,25–19,30 г/см | гидростатическое взвешивание | 20 C | 99,5 % теоретической |
| Предел прочности | 550–750 МПа | растяжение | 20 C | отожжённое состояние |
| Относительное удлинение | 5–15 % | растяжение | 20 C | зависит от толщины |
| Твёрдость | 350–420 HV | Виккерс | 20 C | после вакуумного отжига |
| Содержание Al | 0,005–0,05 % | спектральный анализ | — | микролегирование |
Сортамент и маркировка
- Лист горячекатаный W-Al толщиной 2,0–6,0 мм — для последующей механической обработки и формообразования.
- Лист холоднокатаный W-Al толщиной 0,1–2,0 мм — для экранов, тиглей-вкладышей, мишеней.
- Полосы и ленты W-Al шириной до 300 мм с продольной резкой кромки.
- Лист в отожжённом состоянии (вакуумный отжиг 1200–1600 C) — для операций гибки и глубокой вытяжки.
- Заготовки под электроэрозионную и лазерную резку по чертежам заказчика.
Применение листа W-Al
Микролегирование алюминием расширяет технологические возможности вольфрамового листа в тех узлах, где требуется сочетание тугоплавкости и стойкости к термоциклированию. Конкретные направления:
- Экраны и теплозащитные элементы вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами 2000–2800 C.
- Катоды и подложки в установках магнетронного и электронно-лучевого напыления.
- Аноды и фокусирующие электроды в источниках ионных пучков и рентгеновских трубках.
- Тигли-вкладыши и испарители в установках термического испарения металлов.
- Элементы оснастки для горячего прессования и спекания тугоплавких порошков.
- Мишени для распыления в микроэлектронном производстве.
Обработка и эксплуатационные ограничения
Лист W-Al обрабатывается резанием только твердосплавным инструментом; при механической обработке применяется обильное охлаждение. Гибка выполняется при температуре не ниже 200–400 C для тонких листов и 600–800 C для толщин свыше 2 мм — в холодном состоянии материал склонен к хрупкому разрушению по границам зёрен. Сварка возможна электронно-лучевым методом в вакууме; дуговая сварка на воздухе приводит к насыщению кислородом и охрупчиванию шва. При эксплуатации в окислительной среде выше 600 C вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего WO, поэтому лист применяется преимущественно в вакууме, инертных газах или водороде. Контакт с медью, никелем и железом при высоких температурах вызывает эвтектическое взаимодействие и снижение жаропрочности.
Вопросы и ответы
Чем лист W-Al отличается от нелегированного вольфрамового листа?
Алюминиевая присадка 0,005–0,05 % связывает остаточный кислород и тормозит рост зерна при отжиге, за счёт чего повышается пластичность при комнатной температуре и улучшается деформируемость при прокатке и гибке. Жаропрочность и температура плавления при этом сохраняются на уровне чистого вольфрама.
При какой температуре можно эксплуатировать лист W-Al на воздухе?
В окислительной среде рабочий диапазон ограничен 500–600 C из-за образования летучего триоксида вольфрама. В вакууме, водороде или аргоне лист работоспособен до 2800 C при условии отсутствия контакта с металлами, образующими эвтектики.
Какой толщины лист W-Al подходит для гибки?
Холоднокатаный лист толщиной 0,1–1,0 мм допускает гибку с предварительным нагревом до 200–400 C. Для толщин 2–6 мм нагрев увеличивают до 600–800 C; радиус гиба принимают не менее двух толщин листа.
Контролируется ли содержание алюминия в готовом листе?
Да, массовую долю алюминия определяют спектральным анализом по каждой партии. Отклонение от заданного диапазона 0,005–0,05 % не допускается, поскольку недостаток присадки снижает пластичность, а избыток приводит к выделению хрупких фаз по границам зёрен.