Лист вольфрамовый W-Ni-Fe в Минске

Лист вольфрамовый W-Ni-Fe: тяжёлый сплав ВНЖ для радиационной защиты и инерционных систем

Лист вольфрамовый W-Ni-Fe — это прокат из тяжёлого вольфрамового сплава системы вольфрам–никель–железо, получаемый методами порошковой металлургии с последующей деформационной обработкой. В отличие от чистого вольфрама, легирование никелем и железом образует вязкую матрицу, что придаёт материалу сочетание плотности 17,0–18,5 г/см и ударной вязкости. Сплав известен под обозначениями ВНЖ, Class 3, Class 4, а также в зарубежной классификации — WHA (Tungsten Heavy Alloy). Типовое содержание вольфрама — 90–97 % по массе, никель-железное связующее берётся в соотношении 7:3 или 1:1.

Технические характеристики листа ВНЖ

Прокат поставляется в горячекатаном или спечённом состоянии с последующей механической обработкой. Плотность — ключевой параметр, определяющий применение в радиационной защите и балластных узлах. Предел прочности на растяжение — 700–1000 МПа, предел текучести — 500–750 МПа, относительное удлинение — 5–15 %. Твёрдость по Виккерсу — 260–380 HV в зависимости от степени деформации и содержания вольфрама. Модуль упругости — 310–380 ГПа. Коэффициент теплового расширения — 4,5–6,5 10 1/C, что важно при сопряжении с конструкционными сталями в узлах, работающих при переменных температурах.

Лист сохраняет механические свойства в диапазоне от –50 C до +400 C. При нагреве выше 500 C наблюдается разупрочнение связующей фазы, поэтому эксплуатация в окислительной среде при высоких температурах ограничена. Коррозионная стойкость умеренная: во влажной атмосфере возможно окисление никель-железной матрицы, для защиты применяют никелирование или хромирование.

Сортамент и технология изготовления

Лист вольфрамовый W-Ni-Fe выпускается толщиной от 0,5 до 50 мм, шириной до 600 мм и длиной до 1000 мм. Для тонких листов (0,5–5 мм) применяют горячую прокатку спечённых заготовок с промежуточными отжигами при 1100–1250 C в защитной атмосфере. Толстые листы (10–50 мм) чаще получают спеканием в водороде с последующей правкой и шлифовкой. Механическая обработка — фрезерование, точение, электроэрозионная резка — возможна стандартным твердосплавным инструментом.

• Горячекатаный лист — толщина 0,5–10 мм, шероховатость Ra 3,2–6,3 мкм.
• Спечённый лист — толщина 10–50 мм, точность размеров по ГОСТ 8-82 или ASTM B777.
• Шлифованный лист — допуск по толщине 0,1 мм, плоскостность 0,05 мм на 100 мм.
• Лист с защитным покрытием — никель, хром, гальваническое упрочнение.

Области применения

Основное применение листа ВНЖ — радиационная защита в медицинских линейных ускорителях, гамма-терапевтических установках и промышленной дефектоскопии. Высокая плотность позволяет снизить толщину экрана по сравнению со свинцом в 1,5–1,7 раза при равной кратности ослабления гамма-излучения. В авиастроении лист используется как балласт в рулевых поверхностях и хвостовых балансирах, в судостроении — в киль-балластах и инерционных гасителях вибраций.

• Радиационная защита: коллиматоры, контейнеры для изотопов, экраны рентгеновских аппаратов.
• Авиация и космонавтика: балансировочные грузы, инерционные массы гироскопов.
• Судостроение: балластные системы, виброгасители судовых двигателей.
• Оборудование: противовесы в станках, инерционные накопители энергии.
• Нефтегаз: утяжелители буровых колонн, компенсаторы давления.

Вопросы и ответы