Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Вольфрамовый лист WL-15: характеристики, сортамент и применение
Вольфрамовый лист WL-15 — деформированный полуфабрикат из вольфрама технической чистоты, легированного оксидом лантана (LaO) в количестве около 1,5 % по массе. Именно лантанированная модификация отличает WL-15 от нелегированного вольфрама W и от торированного WTh-2,0: дисперсная фаза LaO тормозит рост зерна при рекристаллизации, повышает температуру первичной рекристаллизации до 1500–1700 C и сохраняет пластичность после высокотемпературных нагревов. Лист получают методами порошковой металлургии: прессование заготовки, спекание, затем горячая прокатка с промежуточными отжигами и финишная холодная прокатка до требуемой толщины.
Сортамент и геометрические параметры
Стандартный диапазон толщин лантанированного вольфрамового листа — 0,05–10 мм; для листов толщиной свыше 3 мм применяют горячекатаное исполнение с последующей механической обработкой. Ширина листа обычно составляет 100–500 мм, длина — до 1000 мм. Плотность материала — 19,2–19,3 г/см, что соответствует теоретической плотности вольфрама с учётом оксидной добавки. Предел прочности при растяжении деформированного листа — 900–1400 МПа в зависимости от степени деформации и температуры испытания.
| Толщина, мм | Плотность, г/см | Предел прочности, МПа | Твёрдость HV | Содержание LaO, % |
|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 19,2 | 1200–1400 | 420–480 | 1,4–1,6 |
| 0,5 | 19,25 | 1000–1250 | 380–440 | 1,4–1,6 |
| 1,0 | 19,3 | 900–1150 | 350–410 | 1,4–1,6 |
| 3,0 | 19,3 | 800–1000 | 320–380 | 1,4–1,6 |
| 6,0 | 19,3 | 700–900 | 300–350 | 1,4–1,6 |
Технические особенности лантанированного вольфрама
Ключевое преимущество WL-15 перед чистым вольфрамом — устойчивость к высокотемпературному охрупчиванию. После отжига при 1800 C в течение 1 ч лист сохраняет относительное удлинение не менее 5–8 %, тогда как нелегированный вольфрам при тех же условиях переходит в хрупкое состояние. Это свойство критично для элементов, работающих в циклическом режиме нагрева–охлаждения. Температура эксплуатации в вакууме или инертной среде — до 2200 C; на воздухе без защитной атмосферы — не выше 500 C из-за интенсивного окисления с образованием летучего WO.
Области применения
- Экраны и теплозащитные элементы вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами 1600–2200 C.
- Катоды и электроды в установках ионной имплантации и плазменных напыления.
- Мишени для магнетронного распыления в установках PVD-нанесения покрытий.
- Тигли и подложки для испарения металлов в электронно-лучевых испарителях.
- Элементы рентгеновских трубок: антирассеивающие экраны, коллиматоры.
- Токоподводы и держатели в высокотемпературных вакуумных системах.
Механическая обработка
Резку листа WL-15 выполняют электроэрозионным или лазерным методом; механическая обработка резанием возможна только в нагретом состоянии (выше 400 C) либо с применением твердосплавного инструмента при малых подачах. Шлифование проводят алмазными кругами. Сварка лантанированного вольфрама затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняют диффузионной сваркой в вакууме при 1600–1800 C и давлении 10–20 МПа.
Вопросы и ответы
Чем WL-15 отличается от чистого вольфрама W?
Добавка 1,5 % LaO повышает температуру рекристаллизации до 1500–1700 C и сохраняет пластичность после высокотемпературных нагревов, тогда как нелегированный вольфрам охрупчивается уже при 1200–1300 C.
При какой температуре можно эксплуатировать лист WL-15 на воздухе?
Без защитной атмосферы — не выше 500 C. Выше этой температуры начинается интенсивное окисление с образованием летучего триоксида вольфрама. В вакууме или аргоне допустима работа до 2200 C.
Какая толщина листа WL-15 доступна для поставки?
Стандартный диапазон — от 0,05 до 10 мм. Листы толщиной до 3 мм поставляются в холоднокатаном исполнении, свыше 3 мм — в горячекатаном с механической обработкой поверхности.
Как обрабатывать лист WL-15 резанием?
Рекомендуется электроэрозионная или лазерная резка. Механическая обработка возможна твердосплавным инструментом при малых подачах либо с предварительным нагревом заготовки выше 400 C для снижения хрупкости.