Полоса иридиевая ГОСТ Р 55084-2012: характеристики, марки и применение
Полоса иридиевая по ГОСТ Р 55084-2012 — это деформированный полуфабрикат из металла платиновой группы, изготовленный методами порошковой металлургии с последующей горячей и холодной прокаткой. Иридий относится к тугоплавким металлам с температурой плавления 2447 C, плотностью 22,56 г/см и модулем упругости около 528 ГПа. Стандарт нормирует размеры, предельные отклонения, механические свойства и состояние поставки полосы, предназначенной для работы в экстремальных условиях.
Нормативные параметры и сортамент
ГОСТ Р 55084-2012 распространяется на полосы толщиной от 0,1 до 6,0 мм, шириной до 200 мм и длиной до 1000 мм. Поставка осуществляется в отожжённом или нагартованном состоянии. Кромки полосы — обрезные или необрезные. Отклонения по толщине для полосы 0,5 мм составляют 0,05 мм, для 2,0 мм — 0,10 мм. Кривизна на 1 м длины не превышает 5 мм для отожжённого состояния.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Состояние |
|---|---|---|---|---|
| 0,2 | 50 | 1100–1300 | 5–8 | нагартованное |
| 0,5 | 100 | 900–1100 | 8–12 | нагартованное |
| 1,0 | 150 | 600–800 | 15–25 | отожжённое |
| 2,0 | 200 | 500–700 | 20–30 | отожжённое |
| 4,0 | 200 | 450–600 | 25–35 | отожжённое |
Химический состав и марки
Стандарт устанавливает содержание иридия не менее 99,80 % по массе. Допустимые примеси регламентированы: платина — не более 0,05 %, родий — не более 0,04 %, палладий — не более 0,03 %, рутений — не более 0,02 %, железо, кремний, никель — суммарно не более 0,02 %. Примеси нормируются спектральным анализом. Марка металла в полосе — Ир 99,8. Дополнительно контролируется содержание газообразующих примесей: кислород — не более 0,005 %, азот — не более 0,003 %.
Физико-механические свойства
Иридиевая полоса сохраняет прочность при нагреве до 2000 C в инертной среде и вакууме. При комнатной температуре твёрдость по Виккерсу составляет 2000–2400 МПа для нагартованного состояния и 1200–1600 МПа для отожжённого. Удельное электрическое сопротивление — 5,3 10 Омм. Коэффициент термического расширения в диапазоне 20–1000 C — 6,8 10 К. Полоса устойчива к окислению на воздухе до 600 C, выше этой температуры образуется летучий оксид IrO.
Области применения
- Тигли и контейнеры для выращивания монокристаллов оксидных материалов методом Чохральского при температурах до 2100 C.
- Электроды и токоподводы в установках электрохимической обработки, работающих в агрессивных средах.
- Катализаторные сетки и элементы в реакторах синтеза аммиака и производства азотной кислоты.
- Детали высокотемпературных термопар типа Ir–IrRh для измерения температур до 2200 C в металлургических печах.
- Контакты и коммутационные элементы в прецизионных слаботочных реле и разъёмах, эксплуатируемых при вибрационных нагрузках.
- Мишени для магнетронного напыления функциональных покрытий в микроэлектронном производстве.
Технологические особенности обработки
Иридиевая полоса обрабатывается только методами горячей деформации при температурах 1200–1500 C или электроэрозионной резкой. Механическая обработка резанием при комнатной температуре затруднена из-за склонности к хрупкому разрушению. Сварка выполняется в вакууме или среде аргона особыми методами: электронно-лучевой или диффузионной сваркой. Отжиг проводится в вакууме не хуже 1 10 Па при 1000–1200 C.
Вопросы и ответы
Какое минимальное содержание иридия допускает ГОСТ Р 55084-2012?
Стандарт устанавливает массовую долю иридия не менее 99,80 %. Суммарное содержание примесей платины, родия, палладия, рутения и неблагородных металлов не должно превышать 0,20 %.
При какой температуре иридиевая полоса сохраняет механическую стабильность?
В вакууме и инертной среде полоса сохраняет прочностные характеристики до 2000 C. На воздухе эксплуатация ограничена 600 C из-за образования летучего оксида IrO.
Какой предел прочности имеет отожжённая полоса толщиной 1,0 мм?
Для отожжённого состояния при толщине 1,0 мм предел прочности составляет 600–800 МПа, относительное удлинение — 15–25 %. Нагартованная полоса той же толщины имеет прочность 1100–1300 МПа.
Какие методы сварки применимы для соединения иридиевых полос?
Используются электронно-лучевая сварка в вакууме и диффузионная сварка при 1400–1600 C в среде аргона или вакууме. Газовая и дуговая сварка на воздухе не применяются из-за окисления металла.
