Полоса из платины ПлПд-20: технические характеристики и применение
Полоса из платины ПлПд-20 — это деформируемый полуфабрикат из платиново-палладиевого сплава, содержащий 20 % палладия. Материал выпускается методом горячей или холодной прокатки с последующей термической обработкой. Сплав ПлПд-20 относится к группе коррозионностойких благородных металлов и сохраняет стабильность механических свойств в интервале температур от –196 до +1100 C.
Основное отличие полосы ПлПд-20 от технически чистой платины — повышенная твёрдость и сопротивление ползучести при высокотемпературном нагружении. Легирование палладием увеличивает температуру рекристаллизации и снижает склонность к окислению при нагреве на воздухе. Материал не склонен к хрупкому разрушению, хорошо сваривается аргонодуговой сваркой и поддаётся последующей механической обработке.
Химический состав и структура
Сплав ПлПд-20 нормируется по содержанию палладия в пределах 19,5–20,5 %, остальное — платина. Суммарная доля примесей не превышает 0,1 %, включая железо, кремний, никель и медь. Микроструктура полосы после отжига — однофазный твёрдый раствор палладия в платине без выделений по границам зёрен.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия испытания | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 340–420 МПа | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1049 |
| Относительное удлинение | 25–35 % | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1049 |
| Твёрдость HV | 80–110 | Виккерс | Отожжённое состояние | ГОСТ 2999 |
| Плотность | 19,4 г/см | Гидростатический | 20 C | Расчётная |
| Удельное сопротивление | 0,28 Оммм/м | Мост постоянного тока | 20 C | ГОСТ 7229 |
| Температура плавления | 1710 C | Пиранометр | — | Справочные данные |
Сортамент и геометрические параметры
Полоса ПлПд-20 поставляется в диапазоне толщин 0,5–6,0 мм и шириной 10–200 мм. Допуск на толщину для холоднокатаного материала составляет 0,05 мм при толщине до 1 мм и 0,10 мм для более толстых полос. Кромки полосы обрезаются под прямым углом, заусенцы и расслоения не допускаются. Поверхность должна быть чистой, без трещин, плен и раковин.
Материал поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии. Нагартованные полосы имеют повышенную твёрдость до 180 HV и используются там, где требуется сохранение формы при механическом нагружении. Отожжённый материал пластичен и пригоден для последующей штамповки, гибки и вытяжки.
Области применения
Полоса ПлПд-20 востребована в отраслях, где требуется сочетание коррозионной стойкости, жаропрочности и стабильности электрических параметров:
- производство термопарных электродов для измерения температур до 1300 C в агрессивных средах;
- изготовление контактных групп и токоведущих пружин в электролизёрах для получения хлора и щелочей;
- создание каталитических сеток и матриц в установках окисления аммиака при производстве азотной кислоты;
- производство тиглей, лодочек и экранов для выращивания монокристаллов и высокотемпературных синтезов;
- изготовление электродов для электрохимической защиты оборудования морского и химического машиностроения;
- производство медицинских имплантатов и электродов для стимуляторов, работающих в биологических средах.
Технологические особенности обработки
Полоса ПлПд-20 допускает гибку на радиус не менее двух толщин без предварительного подогрева. При штамповке рекомендуется использовать инструмент из твёрдого сплава для снижения налипания благородного металла. Сварка выполняется аргонодуговым методом с присадочной проволокой того же состава; зона шва по коррозионной стойкости не уступает основному металлу.
Механическая обработка полосы — фрезерование, сверление, точение — ведётся на малых скоростях резания с обильным охлаждением. Стружка пластичная, склонна к налипанию на режущую кромку, поэтому применяются инструменты с полированными передними поверхностями. Резка полосы на мерные заготовки выполняется абразивным кругом или гидроабразивной установкой; газовая резка не рекомендуется из-за образования тугоплавких оксидов.
Вопросы и ответы
Чем полоса ПлПд-20 отличается от полосы из чистой платины?
Легирование 20 % палладия повышает твёрдость, предел прочности и сопротивление ползучести при температурах выше 800 C. При этом электропроводность снижается незначительно, а коррозионная стойкость в хлоридных и щелочных средах остаётся на уровне чистой платины.
Какие допуски на толщину полосы ПлПд-20 действуют при поставке?
Для холоднокатаной полосы толщиной до 1 мм допуск составляет 0,05 мм, для полос 1–6 мм — 0,10 мм. По ширине допуск — 0,5 мм для полос до 100 мм и 1,0 мм для более широких.
Можно ли использовать полосу ПлПд-20 в вакуумных установках?
Да, сплав имеет низкое давление паров при температурах до 1200 C и не загрязняет вакуумную среду. Материал применяется в качестве нагревателей и экранов в установках вакуумной металлизации и эпитаксии.
Какой метод сварки предпочтителен для полосы ПлПд-20?
Оптимальна аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой того же состава. Допустима лазерная сварка для тонких полос до 1 мм. Сварные соединения не требуют последующей термической обработки.
