Полоса вольфрамовая W-La20 в Минске


Полоса вольфрамовая W-La20: лантанированная вольфрамовая полоса для высокотемпературных узлов

Полоса вольфрамовая W-La20 — деформированный полуфабрикат из вольфрама, легированного оксидом лантана LaO в количестве около 2 % по массе. В отличие от чистого вольфрама марки ВЧ, лантанированная разновидность сохраняет мелкозернистую структуру после рекристаллизации, что обеспечивает стойкость к хрупкому разрушению при циклическом нагреве. Полоса изготавливается методами порошковой металлургии с последующей прокаткой и отжигом, поставляется в виде прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине от 5:1 до 40:1.

Технические характеристики и сортамент

Материал W-La20 относится к классу лантанированных вольфрамовых сплавов, применяемых в условиях интенсивного термического нагружения. Оксид лантана распределяется по границам зёрен в виде дисперсных включений, тормозящих рост зерна при температурах выше 1400 C. Это ключевое отличие от нелегированного вольфрама, который при рекристаллизации образует крупнозернистую структуру и теряет пластичность.

  • Марка: W-La20 (вольфрам с 1,5–2,2 % LaO)
  • Плотность: 18,8–19,1 г/см
  • Температура рекристаллизации: 1500–1700 C
  • Предел прочности при растяжении: 550–750 МПа (деформированное состояние)
  • Твёрдость по Виккерсу: 350–450 HV
  • Толщина полосы: 0,1–6,0 мм; ширина: 10–200 мм

Сортамент и допуски

Толщина, ммШирина, ммДлина, ммПредельное отклонение по толщине, ммСостояние поставки
0,220–60500–10000,02деформированное
0,530–100500–15000,03деформированное
1,050–150500–20000,05отожжённое
2,060–200500–20000,08отожжённое
4,080–200500–15000,15деформированное

Области применения

Полоса W-La20 востребована в узлах, где требуется сочетание высокой температуры эксплуатации и устойчивости к термоциклированию. Конкретные направления:

  • Электроды для дуговой сварки в среде аргона — лантанированный вольфрам обеспечивает стабильное горение дуги и низкую эмиссию.
  • Нагревательные элементы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами до 2000 C.
  • Экраны и теплозащитные элементы в установках электронно-лучевой плавки.
  • Катодные узлы в источниках ионов и ускорителях заряженных частиц.
  • Токоподводы и токовводы в стекловаренных печах и печах для выращивания монокристаллов.
  • Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков в среде водорода.

Технологические особенности обработки

Полоса W-La20 обрабатывается резанием только с применением твердосплавного инструмента и интенсивного охлаждения. Сварка плавлением затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняются диффузионной сваркой в вакууме при 1600–1800 C и давлении 15–25 МПа. При гибке в холодном состоянии требуется подогрев до 400–600 C для предотвращения расслоения по границам зёрен.

Вопросы и ответы

Чем W-La20 отличается от чистого вольфрама ВЧ?

Легирование оксидом лантана подавляет рост зерна при рекристаллизации, что сохраняет пластичность после длительной работы при 1500–1700 C. Чистый вольфрам в этих условиях становится хрупким.

При каких температурах полоса W-La20 сохраняет механическую стабильность?

Рабочий диапазон — от –50 C до 2000 C в вакууме или инертной среде. В окислительной атмосфере без защитного покрытия предельная температура не превышает 600 C.

Какой инструмент применяется для механической обработки полосы W-La20?

Используются резцы и фрезы из твёрдых сплавов группы ВК с износостойким покрытием, шлифование — алмазными кругами. Обработка ведётся с обильным охлаждением.

Поставляется ли полоса W-La20 в отожжённом состоянии?

Да, по согласованию с заказчиком полоса поставляется как в деформированном, так и в отожжённом состоянии. Отжиг проводится в вакууме или водороде при 1200–1400 C.