Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Полоса вольфрамовая ВТ-20: технические характеристики и применение
Полоса вольфрамовая ВТ-20 — деформированный полуфабрикат из вольфрамового сплава с 20 % оксида тория (ThO), выпускаемый в виде прямоугольного проката по ГОСТ 23949-80. Сплав марки ВТ-20 относится к классу металлокерамических (спечённых) вольфрамовых материалов с дисперсионным упрочнением оксидной фазой. Наличие 20 % ThO обеспечивает повышенную эмиссионную способность и стойкость к рекристаллизации по сравнению с чистым вольфрамом ВЧ.
Состав и структура
Матрица сплава — вольфрам чистотой не менее 99,5 %. Оксид тория распределён в объёме равномерно, формируя дисперсные включения размером 0,5–5 мкм. Технология получения — металлокерамическое спекание с последующей горячей деформацией (ковка, прокатка) при температуре 1400–1600 C. Такая схема обеспечивает плотность 18,5–18,7 г/см и мелкозернистую волокнистую структуру, ориентированную вдоль направления прокатки.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 18,5–18,7 | г/см | 20 C | ГОСТ 20018 |
| Предел прочности | 900–1100 | МПа | 20 C, деформированное состояние | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Виккерсу | 350–420 | HV | нагрузка 10 кгс | ГОСТ 2999 |
| Работа выхода электронов | 2,6–2,8 | эВ | вакуум 10 Па | метод Кельвина–Зисмана |
| Температура рекристаллизации | 1900–2100 | C | выдержка 1 ч | металлография |
| Толщина полосы | 0,5–6,0 | мм | по ГОСТ 23949-80 | микрометрия |
Сортамент и геометрия
Полоса ВТ-20 поставляется в отожжённом или деформированном состоянии. Ширина сечения — 10–100 мм, толщина — 0,5–6,0 мм, длина — до 1000 мм. Предельные отклонения по толщине не превышают 0,05 мм для тонких сечений и 0,15 мм для полос толщиной свыше 3 мм. Кромки — обрезные или прокатанные, без заусенцев и расслоений. Поверхность — без окалины, трещин и вмятин глубиной более 0,1 мм.
Области применения
- Катоды и подогреватели электронно-лучевых пушек в установках электронно-лучевой сварки и наплавки.
- Эмиттеры ионных источников в масс-спектрометрах и ускорителях заряженных частиц.
- Электроды для дуговой сварки в среде аргона при соединении тугоплавких металлов.
- Токоподводящие элементы вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами до 2000 C.
- Мишени и экраны в рентгеновских трубках с вращающимся анодом.
- Армирующие вставки в ракетных соплах и газодинамических стендах.
Технологические особенности
Сплав ВТ-20 обрабатывается резанием только твёрдосплавным инструментом (ВК6, ВК8) при скоростях 20–40 м/мин. Сварка выполняется в среде аргона или в вакууме; контакт с кислородом при температуре выше 400 C приводит к окислению и охрупчиванию. Пайка возможна припоями на основе меди и серебра в вакуумных печах. При механической обработке образуется мелкодисперсная пыль, требующая принудительной вентиляции и средств индивидуальной защиты (торий радиоактивен).
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур — от –50 C до +2200 C в вакууме или инертной среде. В окислительной атмосфере предельная температура ограничена 600 C. Полоса сохраняет прочностные характеристики при термоциклировании в вакууме до 1500 C. Удельное электрическое сопротивление — 0,055–0,060 мкОмм при 20 C.
Вопросы и ответы
Чем полоса ВТ-20 отличается от полосы из чистого вольфрама ВЧ?
ВТ-20 содержит 20 % оксида тория, что снижает работу выхода электронов до 2,6–2,8 эВ и повышает температуру рекристаллизации до 1900–2100 C. Чистый вольфрам ВЧ имеет работу выхода 4,5 эВ и начинает рекристаллизоваться при 1200–1400 C.
Какие меры безопасности требуются при обработке ВТ-20?
Торий радиоактивен (-излучение). Механическая обработка проводится в изолированных камерах с вытяжной вентиляцией, стружку и пыль собирают в герметичные контейнеры. Оператор использует респиратор и перчатки, дозиметрический контроль обязателен.
При каких температурах полоса ВТ-20 сохраняет механическую прочность?
В вакууме или аргоне — до 2000–2200 C без потери геометрии. В окислительной среде верхний предел — 600 C, выше начинается интенсивное образование летучего триоксида вольфрама.
Возможна ли сварка полосы ВТ-20 с другими металлами?
Диффузионная сварка в вакууме возможна с молибденом и танталом при 1400–1600 C и давлении 10–20 МПа. Сварка с медью и сталями не рекомендуется из-за разницы коэффициентов термического расширения и образования хрупких интерметаллидов.