Полоса из платины ПлИ 90-10: характеристики, сортамент и применение
Полоса из платины ПлИ 90-10 — это деформированный полуфабрикат из платино-иридиевого сплава, содержащего 90 % платины и 10 % иридия. Сплав марки ПлИ-10 относится к системе Pt–Ir с неограниченной взаимной растворимостью компонентов и представляет собой однофазный твёрдый раствор. Легирование иридием повышает температуру рекристаллизации, жёсткость и сопротивление электроэрозии по сравнению с технически чистым металлом, при этом сохраняется химическая инертность платиновой матрицы.
Полоса выпускается в холоднокатаном (нагартованном), отожжённом и промежуточно отожжённом состоянии. Сортамент регламентируется техническими условиями на платиновые полуфабрикаты: толщина — от 0,05 до 5,0 мм, ширина — от 20 до 200 мм, длина — в бухтах или мерных отрезках. Кромка — обрезная или прокатная. Точность прокатки по толщине — повышенная, с допуском от 0,005 до 0,05 мм в зависимости от типоразмера.
Физико-механические свойства сплава ПлИ 90-10
Иридий, имеющий ГЦК-решётку и температуру плавления 2466 C, упрочняет платиновую матрицу по механизму твёрдорастворного торможения дислокаций. Это определяет повышенные прочностные показатели полосы при сохранении пластичности, достаточной для штамповки, гибки и глубокой вытяжки.
| Параметр | Отожжённое состояние | Нагартованное состояние | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 21,5–21,6 | 21,5–21,6 | г/см | гидростатическое взвешивание |
| Предел прочности | 220–320 | 600–900 | МПа | растяжение по ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 25–35 | 2–6 | % | растяжение |
| Твёрдость по Виккерсу | 90–120 | 200–280 | HV | ГОСТ 2999 |
| Удельное электросопротивление | 0,24–0,26 | 0,25–0,27 | мкОмм | четырёхзондовый метод |
| Температура рекристаллизации | 700–900 | — | C | металлография |
Технологические и эксплуатационные особенности
Полоса ПлИ 90-10 сохраняет работоспособность в окислительных и восстановительных средах при температурах до 1300–1400 C, устойчива к расплавам стекла, оксидным и солевым расплавам. Иридиевая добавка снижает скорость испарения платины в вакууме и уменьшает эрозионный износ при дуговых разрядах. Материал немагнитен, обладает высокой коррозионной стойкостью в агрессивных электролитах, включая хлоридные и сульфатные среды.
Обработка давлением — прокатка, штамповка, гибка — выполняется как в холодном, так и в горячем состоянии. Сварка осуществляется аргонодуговым способом с применением присадочной проволоки того же состава; пайка — твёрдыми припоями на основе золота или палладия. При механической обработке учитывается склонность сплава к наклёпу, требующая промежуточных отжигов.
Области применения полосы ПлИ 90-10
- Токоподводящие элементы и контакты в электролизёрах для производства хлора и каустической соды.
- Тигли, лодочки и оснастка для выращивания монокристаллов оксидов методом Чохральского и Бриджмена.
- Электроды и токовводы в стекловаренных печах прямого нагрева, работающих при 1400–1600 C.
- Детали датчиков температуры (термопарные спаи, чехлы) в металлургических агрегатах и печах спекания.
- Катализаторные сетки и носители в реакторах окисления аммиака при производстве азотной кислоты.
- Элементы электроэрозионного оборудования и разрядников в импульсной технике.
Нормативная база и контроль качества
Полоса из платины ПлИ 90-10 поставляется по техническим условиям, гармонизированным с требованиями к драгоценным металлам и их сплавам. Контролируются химический состав (массовая доля платины и иридия — не менее 99,9 % суммы), макро- и микроструктура, отсутствие расслоений и неметаллических включений. Приёмо-сдаточные испытания включают измерение геометрии, проверку механических свойств и, при необходимости, ультразвуковой контроль сплошности.
Вопросы и ответы
Чем полоса ПлИ 90-10 отличается от полосы из технической платины?
Введение 10 % иридия повышает предел прочности в нагартованном состоянии до 600–900 МПа против 350–450 МПа у чистой платины, увеличивает твёрдость и температуру рекристаллизации, а также снижает электроэрозионный износ. Химическая инертность при этом сохраняется.
При каких температурах эксплуатируется полоса ПлИ 90-10?
Длительная работа возможна до 1300–1400 C в окислительных средах и вакууме. В расплавах стекла и оксидных средах материал сохраняет стойкость при 1400–1600 C, что определяет его применение в стекловаренных электродах.
Какой сортамент полосы доступен?
Толщина — от 0,05 до 5,0 мм, ширина — от 20 до 200 мм. Поставка — в бухтах, рулонах или мерных отрезках. Состояние поставки — отожжённое, нагартованное или промежуточно отожжённое в зависимости от назначения.
Допускается ли сварка полосы ПлИ 90-10?
Да, применяется аргонодуговая сварка в среде инертного газа с присадочной проволокой аналогичного состава. После сварки рекомендуется отжиг для снятия остаточных напряжений и восстановления пластичности в зоне термического влияния.
