Полоса из платины ПлИ 75–25: характеристики, сортамент и применение
Полоса из платины ПлИ 75–25 — это деформированный полуфабрикат из платино-иридиевого сплава, содержащего 75 % платины и 25 % иридия. Сплав марки ПлИ-25 относится к системе Pt–Ir с неограниченной взаимной растворимостью компонентов и представляет собой однофазный твёрдый раствор с гранецентрированной кубической решёткой. Именно высокое содержание иридия (четверть массы) определяет ключевое отличие ПлИ 75–25 от более распространённых сплавов ПлИ-10 и ПлИ-20: резкий рост твёрдости, жаропрочности и сопротивления электроэрозии при сохранении химической инертности платиновой основы.
Полоса выпускается методами горячей и холодной прокатки слитков, полученных вакуумной индукционной плавкой или плазменно-дуговым переплавом. Готовый прокат поставляется в мягком (отожжённом) или нагартованном состоянии с нормируемыми механическими свойствами и шероховатостью поверхности. Толщина полосы обычно лежит в диапазоне 0,1–5,0 мм, ширина — до 100–150 мм, длина — в мерных отрезках или бухтах.
Технические параметры сплава ПлИ 75–25
| Параметр | Значение | Единица | Состояние | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 21,5–21,6 | г/см | литой/деформированный | гидростатическое взвешивание |
| Температура плавления | 1780–1810 | C | — | ДТА |
| Твёрдость по Виккерсу | 180–230 | HV | отожжённый | ГОСТ 2999 |
| Предел прочности | 550–750 | МПа | нагартованный | растяжение |
| Удельное сопротивление | 0,24–0,26 | мкОмм | отожжённый | четырёхзондовый |
| Температурный коэффициент сопротивления | 0,0009–0,0012 | 1/C | 20–100 C | расчётный |
Сортамент и состояние поставки
- Полоса холоднокатаная отожжённая толщиной 0,1–1,0 мм — для контактных элементов и измерительных приборов.
- Полоса нагартованная толщиной 0,5–3,0 мм — для токосъёмников и электродов.
- Полоса горячекатаная толщиной 3,0–5,0 мм — для последующей механической обработки.
- Мерные отрезки длиной 300–1000 мм с обрезными кромками.
- Бухты с нормированным внутренним диаметром и предельным отклонением по толщине.
Области применения
Благодаря сочетанию тугоплавкости, стойкости к электроэрозионному износу и инертности к агрессивным средам полоса ПлИ 75–25 применяется там, где сплавы с меньшим содержанием иридия быстро выходят из строя:
- Электроды свечей зажигания авиационных и газотурбинных двигателей, работающие при 900–1100 C.
- Токосъёмные контакты и щётки в высокочастотных генераторах и прецизионных потенциометрах.
- Аноды и катоды в электрохимических ячейках для получения особо чистых веществ.
- Тигли и лодочки для выращивания монокристаллов оксидов (сапфир, ГГГ) методом Чохральского.
- Датчики температуры и эталонные термопары в металлургических печах сопротивления.
- Медицинские электроды для нейростимуляции и высокочастотной абляции.
Технологические особенности обработки
Сплав ПлИ 75–25 склонен к наклёпу, поэтому при холодной прокатке применяют промежуточные отжиги при 1000–1200 C в вакууме или инертной атмосфере. Резание выполняют твердосплавным инструментом с обильным охлаждением; сварка возможна только диффузионная или лазерная в среде аргона. Полоса сохраняет стабильность размеров при термоциклировании до 1400 C, что критично для узлов, работающих в условиях многократных нагревов.
Вопросы и ответы
Чем ПлИ 75–25 отличается от ПлИ-10 и ПлИ-20?
Повышенное содержание иридия (25 %) даёт более высокую твёрдость (180–230 HV против 60–90 HV у ПлИ-10), лучшую жаропрочность и сопротивление электроэрозии, но снижает пластичность и технологичность при холодной деформации.
При каких температурах можно эксплуатировать полосу ПлИ 75–25?
Длительная работа возможна до 1300–1400 C в инертной или окислительной среде; в вакууме и восстановительных средах верхний предел ограничен испарением платины и составляет около 1200 C.
Какой сортамент полосы доступен?
Толщина от 0,1 до 5,0 мм, ширина до 150 мм, поставка в мерных отрезках или бухтах; состояние — отожжённое или нагартованное в зависимости от требуемых механических свойств.
Можно ли паять или сваривать полосу ПлИ 75–25?
Пайка возможна тугоплавкими припоями на основе золота или палладия; сварка плавлением затруднена из-за горячеломкости, рекомендуется диффузионная сварка или лазерная в среде аргона.
