Пруток вольфрамовый ВЧ-1: характеристики, сортамент и применение
Пруток вольфрамовый ВЧ-1 — металлопродукция из вольфрама марки ВЧ-1 (высокой чистоты), выпускаемая в виде круглого проката диаметром от 2 до 30 мм методом порошковой металлургии с последующей ротационной ковкой или волочением. Марка ВЧ-1 регламентируется ГОСТ 10155-75 и ТУ 48-19-27-90; содержание основного элемента — не менее 99,95 % W, суммарная массовая доля примесей — не более 0,05 %. Такой уровень чистоты обеспечивает стабильную работу прутка в вакуумных и восстановительных средах при температурах до 2200 C без интенсивного газовыделения.
Технические параметры и структура
Пруток ВЧ-1 получают спеканием восстановленного вольфрамового порошка с последующей деформацией. Структура — мелкозернистая, волокнистая, с преимущественной ориентацией зерна вдоль оси проката. Плотность — не менее 19,1 г/см, что составляет около 99 % теоретической. Твёрдость по Виккерсу в состоянии поставки — 350–450 HV. Пруток поставляется в неполированном (сером) или шлифованном исполнении; шероховатость шлифованной поверхности — Ra 1,6 мкм.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Длина, мм | Плотность, г/см | Тип поставки |
|---|---|---|---|---|
| 2,0–4,0 | 0,05 | 500–1500 | 19,1 | шлифованный |
| 5,0–8,0 | 0,10 | 500–1200 | 19,1 | шлифованный |
| 10,0–16,0 | 0,20 | 300–1000 | 19,0 | серый / шлифованный |
| 18,0–30,0 | 0,30 | 200–800 | 19,0 | серый |
Области применения
Пруток ВЧ-1 востребован там, где требуется сочетание тугоплавкости, низкого давления насыщенных паров и минимального загрязнения рабочего объёма. Конкретные направления:
- Электроды для дуговой и электронно-лучевой сварки в вакуумных камерах установок типа ЭЛУ и ВУ-1Б.
- Катоды и испарители в установках магнетронного и термического напыления (системы типа «Оратория», ВУП-5).
- Токоподводы и держатели в высокотемпературных печах сопротивления с рабочим пространством до 2500 C.
- Заготовки для изготовления зондов, экранов и фокусирующих элементов в масс-спектрометрах и ионных источниках.
- Арматура термопар типа ВР 5/20 (вольфрам-рениевых) в металлургических агрегатах и установках восстановительного отжига.
- Балансировочные грузы и инерционные элементы в приборостроении, включая гироскопические системы.
Условия эксплуатации и ограничения
Пруток ВЧ-1 сохраняет механическую прочность при кратковременном нагреве до 2200 C в вакууме не хуже 110 Па или в среде аргона, водорода. В окислительной атмосфере при температуре выше 400 C начинается интенсивное образование летучего триоксида вольфрама WO, что приводит к уносу материала. Рекристаллизация наступает при 1200–1400 C, после чего пластичность резко снижается; для изделий, работающих в циклическом режиме, рекомендуется температура эксплуатации не выше 1100 C. Пруток не подвергается пайке мягкими припоями; соединения выполняются сваркой в среде инертных газов или механическим креплением.
Приёмка и контроль качества
Партия прутка ВЧ-1 сопровождается сертификатом, в котором указываются: марка, диаметр, номер плавки, массовая доля примесей (Fe, Ni, Mo, Si, C, O), плотность и результаты ультразвукового контроля на внутренние дефекты. Отклонение диаметра проверяется микрометром не менее чем в трёх сечениях. Кривизна прутка на длине 500 мм — не более 2 мм. Поверхностные трещины, расслоения и закаты не допускаются.
Вопросы и ответы
Чем пруток ВЧ-1 отличается от прутка ВЧ-2?
Марка ВЧ-1 предполагает суммарное содержание примесей не более 0,05 %, марка ВЧ-2 — до 0,10 %. Пруток ВЧ-1 применяется в вакуумных системах с повышенными требованиями к чистоте рабочего объёма.
При какой температуре пруток ВЧ-1 теряет прочность?
Интенсивная рекристаллизация начинается при 1200–1400 C. Для длительной эксплуатации под нагрузкой рекомендуется ограничивать рабочую температуру 1100 C.
Можно ли обрабатывать пруток ВЧ-1 резанием?
Да, но только твёрдосплавным инструментом (ВК6, ВК8) с обильным охлаждением. Вольфрам склонен к хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
Поставляется ли пруток ВЧ-1 в отожжённом состоянии?
Стандартная поставка — деформированное состояние (нагартованное). Отжиг при 900–1000 C в вакууме применяется по согласованию для повышения пластичности перед механической обработкой.
