Вольфрамовая полоса ВМ: технические характеристики и применение
Вольфрамовая полоса марки ВМ — деформированный металл технической чистоты, полученный методом порошковой металлургии с последующей прокаткой и отжигом. Содержание вольфрама — не менее 99,9 %. Марка ВМ относится к металлу без легирующих добавок и предназначена для работы в условиях высоких температур и агрессивных сред. Полоса выпускается в виде плоского проката прямоугольного сечения с регламентированными допусками по толщине и ширине.
Технические параметры
Плотность материала — 19,25 г/см. Температура плавления — 3422 C. Предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии — 600–900 МПа. Твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV. Модуль упругости — 410 ГПа. Коэффициент теплового расширения при 20–1000 C — 4,5 10 К. Удельное электрическое сопротивление при 20 C — 0,055 Оммм/м. Полоса сохраняет механическую стабильность в вакууме и инертных средах до 2000 C.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,1–3,0 | по ТУ | мм | микрометрия |
| Ширина | 5–100 | по ТУ | мм | штангенциркуль |
| Плотность | 19,25 | 20 C | г/см | гидростатика |
| Предел прочности | 600–900 | отжиг | МПа | растяжение |
| Твёрдость | 350–450 | 20 C | HV | Виккерс |
| Рабочая температура | до 2000 | вакуум | C | испытания |
Области применения
- Нагревательные элементы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления.
- Экраны тепловой защиты в установках электронно-лучевой сварки.
- Катодные узлы и аноды в рентгеновских трубках и ускорителях частиц.
- Контакты и электроды в дуговых разрядниках и газоразрядных приборах.
- Оснастка для горячего прессования и спекания тугоплавких порошков.
- Элементы ионных источников и масс-спектрометров.
Технологические особенности
Полоса ВМ изготавливается методом холодной прокатки спечённых заготовок с промежуточными отжигами в водороде. Такая схема обеспечивает равномерную мелкозернистую структуру и отсутствие внутренних напряжений. При механической обработке — резке, шлифовке, полировке — материал склонен к хрупкому разрушению при комнатной температуре, поэтому обработку ведут с подогревом или в условиях минимальных сдвиговых нагрузок. Сварка возможна только в среде инертных газов или в вакууме.
Условия эксплуатации
В окислительной среде при температуре выше 400 C вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO. Эксплуатация полосы ВМ допускается в вакууме не хуже 10 Па, в атмосфере аргона, гелия или водорода. При циклических термонагрузках наблюдается рекристаллизация, приводящая к снижению пластичности. Для продления ресурса применяют легирование или защитные покрытия на основе дисилицида молибдена.
Вопросы и ответы
Какое содержание вольфрама соответствует марке ВМ?
Марка ВМ содержит не менее 99,9 % вольфрама. Основные примеси — молибден, железо, кремний, углерод — нормируются в пределах десятых долей процента.
При какой температуре полоса ВМ сохраняет прочность?
В вакууме и инертных средах механические свойства сохраняются до 2000 C. В окислительной атмосфере рабочий диапазон ограничен 400 C из-за интенсивного образования летучего оксида.
Возможна ли сварка вольфрамовой полосы ВМ?
Сварка выполняется в вакууме или среде аргона. Применяют электронно-лучевую или лазерную сварку. Сварные соединения требуют последующего отжига для снятия напряжений.
Как обрабатывается полоса ВМ?
Резка и шлифовка проводятся с подогревом или алмазным инструментом. Холодная обработка давлением затруднена из-за низкой пластичности при комнатной температуре.
