Полоса из платины ПлМ-8.5: характеристики, сортамент и применение
Полоса из платины марки ПлМ-8.5 — деформируемый полуфабрикат из платинового сплава системы Pt–Ir с содержанием иридия 8,5 % по массе. Сплав регламентируется ГОСТ 13498-2010 (марки платины и сплавов на её основе) и поставляется в виде холоднокатаной полосы толщиной от 0,05 до 2,0 мм. Иридиевая добавка повышает температуру рекристаллизации до 1100–1200 C и увеличивает предел прочности при 20 C до 320–420 МПа против 130–150 МПа у нелегированной платины Пл-1. Полоса ПлМ-8.5 сохраняет пластичность при нагреве, что позволяет применять её в узлах, работающих в окислительных средах при 1300–1400 C.
Технические параметры полосы ПлМ-8.5
Сплав PtIr-8,5 относится к дисперсионно не упрочняемым твёрдым растворам: иридий полностью растворяется в ГЦК-решётке платины, упрочнение достигается только деформационным наклёпом и твёрдорастворным механизмом. Основные физико-механические показатели холоднокатаной полосы приведены ниже.
| Параметр | Значение | Единица | Условие измерения | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 21,5 | г/см | 20 C | ГОСТ 8.024 |
| Предел прочности | 320–420 | МПа | наклёпанное состояние | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 8–18 | % | после отжига 900 C | ГОСТ 1497 |
| Температура рекристаллизации | 1100–1200 | C | выдержка 1 ч | металлография |
| Удельное электросопротивление | 0,25–0,28 | мкОмм | 20 C | ГОСТ 7229 |
| Толщина полосы | 0,05–2,0 | мм | сортамент | ГОСТ 6507 |
Сортамент и состояние поставки
Полоса ПлМ-8.5 выпускается шириной 20–200 мм и длиной до 1000 мм в мягком (отожжённом) или наклёпанном состоянии. Кромки — обрезные или необрезные, разнотолщинность по длине не превышает 5 %. Твёрдость отожжённой полосы — 90–110 HV, наклёпанной — 160–200 HV. Поставка сопровождается сертификатом с указанием химического состава по иридию и платине, а также результатов механических испытаний.
- Холоднокатаная полоса — толщина 0,05–0,5 мм, точность по ГОСТ 13498-2010.
- Полоса средней толщины — 0,5–1,0 мм для токопроводящих элементов.
- Толстолистовая полоса — 1,0–2,0 мм для конструкционных узлов.
- Мягкое состояние — после отжига при 900–1000 C в вакууме.
- Наклёпанное состояние — степень деформации 40–60 %.
Области применения
Благодаря сочетанию высокой температуры плавления (1780–1800 C), химической инертности и стабильности электросопротивления полоса ПлМ-8.5 востребована в узлах, где исключено применение более дешёвых металлов из-за агрессивной среды или требований к чистоте процесса.
- Токоподводящие элементы стекловаренных печей и установок выращивания монокристаллов.
- Электроды и держатели в установках зонной плавки и электронно-лучевой сварки.
- Катализаторные сетки и контактные элементы в производстве азотной кислоты.
- Датчики температуры (термопары типа ПП) и эталонные резисторы.
- Тигли и лодочки для высокотемпературного отжига в окислительной атмосфере.
- Медицинские электроды и элементы имплантируемых устройств.
Технологические особенности обработки
Полоса ПлМ-8.5 обрабатывается давлением в горячем состоянии при 1000–1200 C и в холодном — с промежуточными отжигами. Сварка выполняется аргонодуговым методом или лазером в среде инертного газа; пайка — твёрдыми припоями на основе золота или палладия. Сплав устойчив к окислению на воздухе до 1300 C, в вакууме и инертных средах — до 1600 C. При контакте с углеродом выше 1200 C возможно образование карбидов, снижающих пластичность.
Вопросы и ответы
Чем полоса ПлМ-8.5 отличается от полосы из чистой платины Пл-1?
Иридиевая добавка 8,5 % повышает предел прочности до 320–420 МПа и температуру рекристаллизации до 1100–1200 C, тогда как Пл-1 имеет прочность 130–150 МПа и рекристаллизуется при 600–700 C. Это расширяет рабочий диапазон ПлМ-8.5 до 1300–1400 C.
Какая максимальная рабочая температура полосы ПлМ-8.5 на воздухе?
Длительная эксплуатация на воздухе допускается до 1300 C, кратковременная — до 1400 C. В вакууме и инертных средах верхний предел достигает 1600 C без потери механических свойств.
Поставляется ли полоса ПлМ-8.5 в отожжённом состоянии?
Да, полоса поставляется в мягком (отожжённом при 900–1000 C в вакууме) или наклёпанном состоянии. Твёрдость отожжённой полосы — 90–110 HV, наклёпанной — 160–200 HV.
Какие примеси нормируются в сплаве ПлМ-8.5?
ГОСТ 13498-2010 ограничивает содержание железа, меди, свинца, сурьмы и других примесей на уровне 0,01–0,05 % каждого. Суммарная доля примесей не превышает 0,1 %, что обеспечивает стабильность электросопротивления и коррозионную стойкость.
