Пруток вольфрамовый ОВЧ в Минске

Пруток вольфрамовый ОВЧ — технические характеристики и применение

Пруток вольфрамовый ОВЧ (особо высокой чистоты) — это полуфабрикат, получаемый методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой и ротационной ковкой. Ключевое отличие материала — содержание основного металла не менее 99,96% по массе, что достигается многоступенчатой очисткой исходного вольфрамового ангидрида и контролем примесей на каждом переделе. В отличие от стандартных марок ВА, ВМ и ВТ, пруток ОВЧ не содержит легирующих добавок (оксидов тория, иттрия или лантана), что определяет его специфические физико-механические свойства и области использования.

Металлургические особенности и структура

Вольфрам ОВЧ характеризуется ярко выраженной волокнистой структурой, формируемой в процессе ротационной ковки при температурах 1200–1400 C. Степень деформации и температура последующего рекристаллизационного отжига определяют конечную величину зерна — от 5 до 50 мкм. Материал поставляется в двух состояниях: деформированном (ковка) и рекристаллизованном (отжиг при 1600–1800 C). В деформированном состоянии предел прочности при растяжении достигает 700–900 МПа, после рекристаллизации снижается до 350–450 МПа при одновременном повышении пластичности.

Температура рекристаллизации вольфрама ОВЧ составляет 1300–1500 C, что ниже, чем у активированных марок (ВА — 1600–1700 C). Это ограничивает применение прутка в узлах, работающих при температурах выше 1500 C в течение длительного времени, однако для кратковременных циклов материал сохраняет работоспособность вплоть до 2500 C.

Физико-механические параметры

Сортамент и геометрические параметры

Прутки вольфрамовые ОВЧ выпускаются в диапазоне диаметров от 3 до 60 мм. Длина немерная составляет 300–1000 мм, по согласованию возможна поставка мерных отрезков с допуском 2 мм. Кривизна прутка не превышает 3 мм на 1 метр длины для диаметров до 20 мм и 5 мм — для больших сечений. Шероховатость поверхности после шлифовки — Ra 1,6 мкм, после обточки — Ra 3,2 мкм. Допуск на диаметр для калиброванных прутков — h9, для обточенных — h11.

Применение в промышленности

Высокая чистота материала критически важна в следующих технологических процессах:

• Вакуумная металлургия — нагреватели, экраны и токовводы в печах сопротивления, работающих при остаточном давлении 10–10 Па и температурах до 2200 C;
• Производство сапфиров — тигли и оснастка для выращивания монокристаллов методом Киропулоса и Чохральского, где примеси металлов искажают кристаллическую решетку;
• Электродная техника — эмиттеры термоэлектронных катодов, работающих в режиме термоэмиссии при 1800–2200 C;
• Высокотемпературная вакуумная пайка — подставки, кондукторы и прижимные элементы, не взаимодействующие с припоями на основе меди, никеля и палладия;
• Рентгеновская техника — аноды и мишени рентгеновских трубок, требующие стабильной эмиссионной способности;
• Научное приборостроение — мишени для ионного распыления в установках магнетронного напыления.

Особенности обработки и эксплуатации

Вольфрам ОВЧ склонен к хрупкому разрушению при температурах ниже 200 C, поэтому механическая обработка (точение, фрезерование, сверление) выполняется с предварительным подогревом заготовки до 300–400 C. Резьбонарезание и накатка производятся только на твердосплавном инструменте с обильным охлаждением. Сварка прутков ОВЧ выполняется в среде аргона или в вакууме электронным лучом; дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа допустима только для соединений, не несущих механической нагрузки.

При проектировании узлов из вольфрама ОВЧ необходимо учитывать коэффициент линейного расширения 4,5 10 К при 20–1000 C — это в 3–4 раза ниже, чем у жаропрочных сталей и никелевых сплавов. Сопряжение с деталями из других материалов требует компенсационных зазоров или применения промежуточных втулок из молибдена.

Вопросы и ответы