Полоса из платины ПлИ 70-30 в Минске


Полоса из платины ПлИ 70-30: характеристики, сортамент и применение

Полоса из платины ПлИ 70-30 — деформируемый полуфабрикат на основе платино-иридиевого сплава, содержащего 70 % платины и 30 % иридия. Сплав ПлИ-30 относится к системе Pt–Ir с полной взаимной растворимостью компонентов и кристаллической решёткой ГЦК. Иридий повышает температуру рекристаллизации, твёрдость и сопротивление электроэрозии, поэтому полоса ПлИ 70-30 сохраняет механическую стабильность при нагреве до 1500–1600 C в окислительной среде и до 1800 C в инертной. Продукция поставляется в холоднокатаном, тёплокатаном и горячекатаном состоянии с нормированием толщины, ширины, кромки и шероховатости поверхности.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса выпускается толщиной от 0,05 до 6,0 мм и шириной от 5 до 200 мм; длина определяется массой рулона или мерной заготовки. Предельные отклонения по толщине для холоднокатаной полосы составляют 0,005 мм при толщине до 0,2 мм и 2 % при толщине свыше 1,0 мм. Кромка — обрезная или необрезная, с нормированной серповидностью не более 3 мм на 1 м длины. Плоскостность контролируется по величине просвета между полосой и поверочной плитой.

Толщина, ммШирина, ммСостояниеТвёрдость HVПредел прочности, МПа
0,1020–60холоднокатаная, мягкая180–220620–750
0,5040–120холоднокатаная, нагартованная280–340950–1150
1,5060–150тёплокатаная240–300800–1000
3,0080–200горячекатаная200–260700–900

Физико-механические свойства сплава ПлИ-30

Плотность сплава — 21,5–21,6 г/см. Температурный коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–100 C составляет 8,510 К, что ниже, чем у чистой платины. Удельное электрическое сопротивление — 0,32–0,35 мкОмм, что обеспечивает стабильность переходного сопротивления в слаботочных контактах. Модуль упругости — около 180 ГПа. Сплав немагнитен, коррозионно инертен в кислых и щелочных электролитах, устойчив к воздействию расплавов стекла и оксидных шлаков.

  • Температура плавления — 1780–1810 C.
  • Жаростойкость на воздухе — до 1500 C без образования летучих оксидов.
  • Сопротивление электроэрозии — в 3–5 раз выше, чем у технической платины.
  • Твёрдость после отжига — 180–220 HV; после деформации — до 340 HV.
  • Относительное удлинение мягкой полосы — 20–30 %.

Технология получения и обработки

Полосу получают вакуумной индукционной плавкой шихты из платины марки ПлА-1 и иридия ИрА-1 с последующей горячей деформацией слитка, холодной прокаткой в валках с полированной поверхностью и промежуточными отжигами в защитной атмосфере. Режимы отжига — 900–1100 C в вакууме или аргоне. Резка полосы выполняется на гильотинных или дисковых ножницах; для прецизионных заготовок применяется лазерная резка в среде аргона. Сварка сплава ПлИ-30 возможна аргонодуговым методом с присадочной проволокой того же состава; пайка — твёрдыми припоями на основе золота или палладия.

Области применения

  • Электроды свечей зажигания авиационных и газотурбинных двигателей.
  • Контактные пары слаботочных реле, шаговых искателей, измерительных приборов.
  • Токосъёмные элементы в установках электрошлакового переплава и электродуговых печах.
  • Фильеры для формования стекловолокна и базальтового волокна.
  • Катализаторные сетки и электроды в электрохимических производствах.
  • Датчики температуры и термопары для металлургических агрегатов.

Контроль качества и нормативная база

Химический состав полосы ПлИ 70-30 подтверждается спектральным анализом; содержание иридия нормируется в пределах 29,5–30,5 %. Механические свойства контролируются на растяжение по ГОСТ 1497, твёрдость — по Виккерсу. Структура проверяется металлографически на отсутствие пористости и неметаллических включений. Ультразвуковой контроль выявляет внутренние дефекты расслоения. Поставка сопровождается сертификатом качества с указанием партии, плавки и результатов испытаний.

Вопросы и ответы

Чем полоса ПлИ 70-30 отличается от полосы из чистой платины?

Введение 30 % иридия повышает твёрдость, предел прочности и сопротивление электроэрозии, а также снижает скорость рекристаллизации при высоких температурах. Чистая платина мягче и быстрее изнашивается в контактных узлах.

При каких температурах сохраняется работоспособность полосы ПлИ 70-30?

В окислительной среде — до 1500 C, в инертной атмосфере или вакууме — до 1800 C. Длительная эксплуатация при 1400–1500 C сопровождается медленным ростом зерна, что учитывается при проектировании электродов.

Возможна ли сварка полосы ПлИ 70-30 с другими металлами?

Сварка с медью и её сплавами затруднена из-за разницы температур плавления и образования хрупких фаз. Соединение с платиной, палладием и их сплавами выполняется аргонодуговой сваркой или пайкой твёрдыми припоями.

Как нормируется содержание иридия в сплаве?

Массовая доля иридия — 29,5–30,5 %. Отклонение в меньшую сторону снижает твёрдость и эрозионную стойкость, в большую — повышает хрупкость и затрудняет холодную прокатку.