Пруток вольфрамовый ВНМ6-4: характеристики и применение
Пруток вольфрамовый ВНМ6-4 — это полуфабрикат из вольфрамового сплава системы W–Ni–Cu, легированный никелем (5,5–6,5 %) и медью (3,5–4,5 %). Материал производится методом порошковой металлургии с последующей горячей механической обработкой, что обеспечивает плотность не ниже 17,5 г/см и однородную мелкозернистую структуру. В отличие от чистого вольфрама, сплав ВНМ6-4 обладает повышенной пластичностью и обрабатываемостью резанием, что расширяет его применение в узлах, работающих при высоких механических нагрузках.
Технические параметры прутков ВНМ6-4
Прутки поставляются в горячекатаном или кованом состоянии, диаметр варьируется от 5 до 80 мм, длина — от 200 до 1000 мм. Механические свойства зависят от степени деформации: после ковки предел прочности достигает 700–850 МПа, относительное удлинение — 5–10 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 220–280 HB. Материал сохраняет работоспособность при температурах до 1000 C в инертной или восстановительной атмосфере, однако на воздухе интенсивно окисляется уже при 400–500 C, что требует защитных покрытий или вакуумирования в ответственных узлах.
| Диаметр, мм | Плотность, г/см | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 17,6 | 780 | 8 | 260 |
| 25 | 17,5 | 740 | 6 | 245 |
| 50 | 17,5 | 700 | 5 | 230 |
Области применения прутков ВНМ6-4
Высокая плотность и радиационная стойкость сплава определяют его использование в следующих отраслях:
- рентгеновское оборудование — защитные экраны, коллиматоры, аноды рентгеновских трубок;
- ядерная энергетика — контейнеры для транспортировки радиоактивных изотопов, экранирующие элементы;
- электроэрозионная обработка — электроды-инструменты для прошивки отверстий в закалённых сталях;
- авиационная промышленность — противовесы рулевых поверхностей и балансировочные грузы;
- электроконтактная сварка — электроды для точечной сварки оцинкованного листа;
- медицинская техника — коллиматорные решётки для гамма-терапевтических аппаратов.
В электроэрозионных станках прутки ВНМ6-4 диаметром 3–10 мм применяются для изготовления электродов, работающих в импульсном режиме с плотностью тока до 100 А/мм. Материал обеспечивает стабильный разряд и минимальный износ электрода при обработке твердосплавных пластин и штамповых сталей.
Особенности обработки прутков ВНМ6-4
Сплав ВНМ6-4 хорошо поддаётся токарной и фрезерной обработке твёрдосплавным инструментом. Рекомендуемые режимы резания: скорость — 20–40 м/мин, подача — 0,05–0,15 мм/об. При шлифовании применяются круги на алмазной связке, так как абразив из карбида кремния быстро засаливается из-за вязкости никелевой фазы. Сварка прутков выполняется аргонодуговым методом с присадочным материалом того же состава; соединение требует последующего отжига при 800–900 C для снятия внутренних напряжений.
Вопросы и ответы
Чем отличается ВНМ6-4 от чистого вольфрама?
ВНМ6-4 содержит никель и медь, что повышает пластичность и обрабатываемость резанием. Плотность ниже, чем у чистого вольфрама (17,5 против 19,3 г/см), но ударная вязкость и технологичность значительно выше.
Какие допуски на диаметр прутков ВНМ6-4?
Для горячекатаных прутков диаметром до 30 мм допуск составляет 0,5 мм, для кованых — 1,0 мм. По запросу возможна поставка с допуском h9 после механической обработки.
Можно ли использовать ВНМ6-4 при температурах выше 1000 C?
При температурах свыше 1000 C прочность снижается из-за разупрочнения никелевой связки. Для длительной работы при 1200–1500 C рекомендуется применять сплавы ВНМ3-2 или чистый вольфрам.
Как защитить прутки ВНМ6-4 от окисления при нагреве?
Для защиты от окисления применяют вакуумную термообработку, нанесение алюмосиликатных покрытий или работу в атмосфере аргона. Без защиты нагрев выше 500 C приводит к образованию жёлтой оксидной плёнки.
