Вольфрамовая полоса ВД-50: характеристики, сортамент и применение
Вольфрамовая полоса ВД-50 — деформированный металл марки ВД (вольфрам деформированный) с содержанием основного элемента не менее 99,95 % по массе. Продукция выпускается методом порошковой металлургии с последующей горячей и холодной прокаткой, что обеспечивает плотность 19,1–19,3 г/см и мелкозернистую структуру без внутренних дефектов. Полоса поставляется в отожжённом или деформированном состоянии, без покрытия, с шероховатостью поверхности Ra 1,6–3,2 мкм.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса ВД-50 изготавливается по ТУ 48-19-27 и ГОСТ 23949. Толщина варьируется от 0,05 до 6,0 мм, ширина — от 5 до 200 мм, длина — до 1000 мм. Предельные отклонения по толщине составляют 5 % для размеров свыше 1 мм и 10 % для тонких сечений. Кромки полосы — обрезные или продольные, без заусенцев и расслоений.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Плотность, г/см | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 10–50 | 19,1 | 900–1100 | 2–4 |
| 0,5 | 20–100 | 19,2 | 800–1000 | 3–6 |
| 1,0 | 30–150 | 19,25 | 750–950 | 4–8 |
| 2,0 | 50–200 | 19,3 | 700–900 | 5–10 |
| 4,0 | 80–200 | 19,3 | 650–850 | 6–12 |
Физико-механические свойства
Вольфрам ВД-50 сохраняет прочностные характеристики при нагреве до 1600 C в вакууме и до 1200 C в инертной среде. Температура начала рекристаллизации — 1200–1300 C. Модуль упругости — 390–410 ГПа, твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV в деформированном состоянии. Коэффициент теплового расширения — 4,5 10 К при 20 C. Материал парамагнитен, обладает высокой стойкостью к распылению под действием ионных пучков.
Технологические особенности
Полоса ВД-50 поддаётся механической обработке: резке алмазным инструментом, шлифованию, полированию, электроэрозионной и лазерной обработке. Сварка возможна только в среде инертных газов с предварительным подогревом до 800–1000 C. Гибка тонких сечений (до 0,5 мм) выполняется при комнатной температуре с радиусом не менее двух толщин. Для соединения с медью, молибденом и графитом применяются диффузионная сварка и пайка твёрдыми припоями.
Области применения
- Электровакуумная техника: катоды, аноды, подогреватели в электронно-лучевых трубках и рентгеновских аппаратах.
- Полупроводниковая промышленность: испарители, тигли, экраны для термического напыления металлов в установках магнетронного распыления.
- Аэрокосмическая отрасль: сопла ракетных двигателей, теплозащитные экраны, элементы газодинамических стендов.
- Металлургия: электроды для вакуумно-дуговой плавки, контакты для дуговых печей, зонды для измерения температуры расплавов.
- Ядерная энергетика: мишени, экраны и элементы первой стенки в термоядерных реакторах.
- Медицина: коллиматоры и экраны для рентгеновской и КТ-аппаратуры.
Условия эксплуатации и совместимость
Полоса ВД-50 работоспособна в вакууме 10–10 Па, в среде аргона, гелия и водорода. Окисление начинается при 400 C на воздухе с образованием летучего триоксида вольфрама, поэтому высокотемпературная эксплуатация требует защитной атмосферы или вакуума. Материал совместим с оксидной керамикой (AlO, ZrO), графитом, молибденом и танталом. Не рекомендуется контакт с медью при температурах выше 1000 C из-за взаимной диффузии.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура вольфрамовой полосы ВД-50?
В вакууме — до 1600 C, в инертной среде — до 1200 C. На воздухе без защиты — не выше 400 C из-за интенсивного окисления.
Чем полоса ВД-50 отличается от полосы ВД-45?
Марка ВД-50 содержит не менее 99,95 % вольфрама, ВД-45 — 99,9 %. Полоса ВД-50 имеет более высокую плотность и меньший уровень примесей, что критично для электровакуумных приборов.
Возможна ли механическая обработка полосы ВД-50?
Да, применяются алмазная резка, шлифование, электроэрозионная и лазерная обработка. Тонкие сечения до 0,5 мм гнутся при комнатной температуре.
Какие примеси нормируются в полосе ВД-50?
Суммарное содержание примесей — не более 0,05 %. Контролируются кислород, углерод, азот, железо, никель, молибден и кремний.
