Полоса вольфрамовая ВНЖ-95 в Минске


Вольфрамовая полоса ВНЖ-95: сплав ВНЖ-95, технические характеристики и применение

Полоса вольфрамовая ВНЖ-95 — деформированный полуфабрикат из вольфрамового сплава ВНЖ-95 (вольфрам–никель–железо), получаемый методами порошковой металлургии с последующей горячей и холодной прокаткой. Сплав ВНЖ-95 относится к классу тяжёлых вольфрамовых сплавов (ТВС) с плотностью 17,0–18,0 г/см и содержит 95 % вольфрама по массе. Никель-железная связка обеспечивает спекаемость и пластичность, недостижимые для чистого вольфрама, что позволяет изготавливать полосы с высокой прочностью и вязкостью.

Состав и структура сплава ВНЖ-95

Сплав ВНЖ-95 — двухфазная композиция: зёрна вольфрама, связанные матрицей на основе Ni–Fe. Соотношение Ni:Fe в связке обычно 7:3 или 1:1. Структура формируется жидкофазным спеканием при 1400–1500 C с последующей термомеханической обработкой. Полоса проходит вакуумный отжиг для снятия наклёпа и стабилизации механических свойств.

  • Вольфрам (W) — основа, 95 % по массе
  • Никель (Ni) — 3,0–3,5 %
  • Железо (Fe) — 1,5–2,0 %
  • Примеси (Mo, O, C) — не более 0,3 % суммарно
  • Плотность — 17,0–18,0 г/см

Технические характеристики полосы ВНЖ-95

Полоса вольфрамовая ВНЖ-95 поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии. Толщина — от 0,1 до 10 мм, ширина — до 300 мм, длина — до 1000 мм. Кромки обрезные или необрезные. Предел прочности при растяжении — 700–1000 МПа в зависимости от степени деформации. Твёрдость по Виккерсу — 280–380 HV. Модуль упругости — 310–380 ГПа. Коэффициент теплового расширения — 4,5–5,5 10 К в диапазоне 20–500 C.

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеМетод контроля
Плотность17,0–18,0г/см20 CГОСТ 18898
Предел прочности700–1000МПарастяжениеГОСТ 1497
Твёрдость280–380HVнагрузка 10 кгсГОСТ 2999
Толщина полосы0,1–10,0ммпрокатГОСТ 18300
Ширина полосыдо 300ммобрезная кромкаГОСТ 18300
Теплопроводность90–120Вт/(мК)20 CГОСТ 7076

Области применения

Полоса ВНЖ-95 применяется там, где требуется сочетание высокой плотности, радиационной стойкости и механической прочности при повышенных температурах. Основные потребители — предприятия атомной энергетики, авиакосмической отрасли и производители медицинского оборудования.

  • Биологическая защита в гамма-терапевтических установках и дефектоскопах
  • Коллиматоры и экраны в системах радиационной томографии
  • Балансировочные грузы в авиационных турбинах и вертолётных роторах
  • Электроды для электроэрозионной обработки (ЭЭО) в пресс-формах
  • Инерционные массы в гироскопах и системах наведения
  • Подложки для мишеней магнетронного напыления

Обработка и совместимость

Полоса ВНЖ-95 поддаётся механической обработке твердосплавным инструментом, электроэрозионной и лазерной резке. Сварка плавлением затруднена из-за склонности к образованию хрупких фаз; применяется пайка припоями на основе меди или серебра в вакууме или среде аргона. Шлифование выполняется алмазными кругами. При нагреве выше 600 C на воздухе требуется защитная атмосфера во избежание окисления.

Вопросы и ответы

Чем полоса ВНЖ-95 отличается от чистого вольфрама?

Сплав ВНЖ-95 содержит никель-железную связку, которая повышает пластичность и ударную вязкость. Чистый вольфрам хрупок при комнатной температуре, тогда как ВНЖ-95 допускает механическую обработку и деформацию без разрушения.

Какая максимальная рабочая температура полосы ВНЖ-95?

Длительная эксплуатация возможна до 500–600 C в защитной атмосфере. Кратковременный нагрев до 800 C допустим без потери прочности, но требует вакуума или инертного газа.

Какой стандарт регламентирует поставку полосы ВНЖ-95?

Поставка осуществляется по техническим условиям производителя, гармонизированным с ASTM B777 (класс 2) и ГОСТ 18300. Марка ВНЖ-95 соответствует зарубежным аналогам WNiFe с 95 % W.

Возможна ли сварка полосы ВНЖ-95?

Сварка плавлением не рекомендуется из-за образования хрупких интерметаллидов. Применяется пайка в вакууме или аргоне, а также механическое крепление и электроэрозионная обработка.