Полоса из платины ПлИ-15: характеристики, сортамент и применение
Полоса из платины марки ПлИ-15 — деформируемый полуфабрикат на основе платины с 15 % иридия, выпускаемый в виде плоского проката прямоугольного сечения. Сплав системы Pt–Ir относится к твёрдым растворам с неограниченной взаимной растворимостью компонентов и не претерпевает фазовых превращений в твёрдом состоянии. Введение иридия повышает температуру рекристаллизации, жёсткость и сопротивление электроэрозии по сравнению с нелегированной платиной, поэтому полоса ПлИ-15 востребована там, где чистая платина интенсивно изнашивается или деформируется ползучестью.
Состав и физико-механические свойства
Содержание иридия в сплаве — 15 %; остальное — платина. Поставляемая полоса обычно имеет степень деформации, обеспечивающую сочетание прочности и остаточного удлинения, достаточного для гибки и штамповки. Материал немагнитен, устойчив к окислению на воздухе до 1300–1400 C, сохраняет пластичность при нагреве и обладает низким переходным сопротивлением в контактных узлах.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Ir | 15 | % | по массе | химический анализ |
| Плотность | 21,5 | г/см | 20 C | гидростатическое взвешивание |
| Температура плавления | 1790–1810 | C | — | ДТА |
| Предел прочности | 480–620 | МПа | 20 C, нагартованный | растяжение |
| Относительное удлинение | 10–20 | % | 20 C | растяжение |
| Твёрдость | 110–140 | HV | 20 C | Виккерс |
| Удельное сопротивление | 0,22–0,25 | мкОмм | 20 C | четырёхзондовый |
Сортамент полосы
Полоса ПлИ-15 поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии, с обрезной кромкой, без следов окалины и заусенцев. Геометрия нормируется по толщине, ширине и длине; отклонения по толщине контролируются по всей длине рулона или мерного отрезка.
- Толщина — 0,1–3,0 мм (типовые позиции 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 мм).
- Ширина — 20–150 мм, кромка обрезная или продольно-резная.
- Длина — мерная или в рулонах до 30 м.
- Состояние поставки — мягкое (М), полутвёрдое (ПТ), твёрдое (Т).
- Класс точности — нормальной и повышенной точности по толщине.
- Маркировка — бирка с номером плавки и партии.
Технологические операции
Полоса допускает резку гильотинными и дисковыми ножами, лазерную и электроэрозионную обработку, штамповку, гибку по радиусу не менее двух толщин, точечную и роликовую сварку. Отжиг проводят при 900–1100 C в вакууме или инертной среде для снятия наклепа; пайка возможна твёрдыми припоями на основе золота и палладия. При механической обработке применяют твердосплавный инструмент с обильным охлаждением.
Области применения
Благодаря стойкости к электроэрозии и высокотемпературному окислению полоса ПлИ-15 используется в узлах, где ресурс чистой платины недостаточен.
- Скользящие контакты и токосъёмники в электродвигателях малой мощности и измерительных приборах.
- Электроды свечей зажигания авиационных и газотурбинных двигателей.
- Токоподводы и держатели в установках электрохимической и электроэрозионной обработки.
- Тигли, лодочки и экраны для выращивания монокристаллов и стекловарения.
- Датчики температуры и термопары в агрессивных средах и расплавах.
- Контактные пружины в слаботочных реле и разъёмах ответственного назначения.
Условия эксплуатации и совместимость
Материал работоспособен в окислительной атмосфере до 1300 C, в вакууме и инертных газах — до более высоких температур. Не рекомендуется длительный контакт с восстановительными средами, содержащими серу и фосфор, а также с расплавами щелочных металлов без защитных покрытий. При контакте с графитом возможно образование карбидов при температурах выше 1200 C.
Вопросы и ответы
Чем полоса ПлИ-15 отличается от полосы из чистой платины?
Легирование 15 % иридия повышает твёрдость, предел прочности и сопротивление электроэрозии, а также температуру рекристаллизации, что увеличивает ресурс контактных и электродных узлов.
В каком состоянии поставляется полоса ПлИ-15?
В мягком, полутвёрдом или твёрдом состоянии; выбор определяется последующей формовкой — для гибки и штамповки берут мягкое состояние, для упругих контактов — твёрдое.
Допускается ли сварка полосы ПлИ-15?
Да, применимы точечная, роликовая и лазерная сварка в среде аргона; зона сварки требует последующего отжига для восстановления пластичности.
Какой радиус гибки допустим без трещин?
Для отожжённой полосы минимальный радиус составляет около двух толщин; для нагартованной — не менее трёх-четырёх толщин в зависимости от состояния поставки.
