Проволока вольфрамовая ВТ-7: технические характеристики и области применения
Проволока вольфрамовая ВТ-7 — продукт порошковой металлургии, получаемый методом спекания и последующей ротационной ковки с волочением. Марка ВТ-7 относится к вольфраму технической чистоты с содержанием основного элемента не менее 99,92 %. Отсутствие легирующих добавок обеспечивает температуру плавления около 3410 C и минимальную упругость паров среди тугоплавких металлов. Проволока сохраняет механическую прочность при нагреве до 2000 C в вакууме и инертных средах, что определяет её применение в высокотемпературных узлах.
Сортамент и геометрические параметры
Продукция выпускается в соответствии с ГОСТ 18903-73 и ТУ 48-19-27-90. Диаметр проволоки — от 0,05 до 3,0 мм. Для диаметров свыше 0,5 мм применяется чёрная поверхность после волочения, для меньших — электролитическое травление и отжиг. Предельные отклонения по диаметру — 2 % для тонких сечений и 1,5 % для проволоки свыше 1,0 мм. Поставка осуществляется в мотках массой до 5 кг или на катушках.
| Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Овальность, % | Масса мотка, кг |
|---|---|---|---|---|
| 0,05–0,10 | 2800–3400 | 1,5–2,5 | 3 | 0,1–0,5 |
| 0,20–0,50 | 2400–3000 | 2,0–3,5 | 2,5 | 0,5–2,0 |
| 0,80–1,50 | 1800–2400 | 3,0–5,0 | 2 | 2,0–5,0 |
| 2,00–3,00 | 1400–1900 | 4,0–7,0 | 1,5 | 3,0–5,0 |
Физико-механические свойства
Плотность вольфрама ВТ-7 — 19,25 г/см. Модуль упругости — 410 ГПа. Коэффициент линейного расширения при 20–1000 C составляет 4,5 10 К. Теплопроводность — 173 Вт/(мК) при 20 C. Проволока сохраняет форму при термоциклировании в вакууме до 1800 C без рекристаллизационного охрупчивания благодаря предварительной деформационной обработке. Электросопротивление — 0,055 мкОмм.
Области применения
- Нагревательные элементы вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами до 2200 C.
- Катоды и подогреватели электронно-лучевых пушек в установках электронно-лучевой сварки.
- Термопарные электроды типа ВР 5/20 в металлургических агрегатах и стекловаренных печах.
- Армирующие элементы в композитах на основе карбида кремния для аэрокосмической отрасли.
- Иглы и зонды в ионных источниках масс-спектрометров.
- Токоподводы в электролизёрах для производства редкоземельных металлов.
Условия эксплуатации и ограничения
Применение проволоки ВТ-7 в окислительной среде ограничено температурой 600 C из-за интенсивного образования летучего триоксида вольфрама. В восстановительных средах (водород, диссоциированный аммиак) допустимый нагрев — до 2400 C. Контакт с графитом при температурах выше 1200 C приводит к образованию карбида вольфрама WC, что снижает механическую прочность. Для работы в парах щелочных металлов требуется защитное покрытие на основе оксида иттрия.
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание примесей допускается в вольфраме ВТ-7?
Суммарная массовая доля примесей не превышает 0,08 %. Основные лимитируемые элементы — молибден (0,03 %), кислород (0,005 %), углерод (0,008 %).
При какой температуре проводится отжиг проволоки ВТ-7 для снятия наклёпа?
Рекристаллизационный отжиг выполняется в вакууме не хуже 10 Па или в среде сухого водорода при 1100–1300 C в течение 30–60 минут в зависимости от диаметра.
Возможно ли использование проволоки ВТ-7 в качестве термопарного электрода?
Да, в паре с вольфрам-рениевым сплавом ВР-20 проволока ВТ-7 образует термопару типа ВР 5/20 с рабочим диапазоном 0–2300 C и чувствительностью 16 мкВ/C.
Какой тип поверхности поставляется для диаметров менее 0,2 мм?
Проволока диаметром менее 0,2 мм проходит электролитическое полирование с последующим отжигом. Шероховатость поверхности — Ra 0,4 мкм, что снижает риск межвитковых замыканий в нагревателях.
