Пруток вольфрамовый ВНЖ3-2 в Минске


Пруток вольфрамовый ВНЖ3-2 — жаропрочный сплав для высокотемпературных узлов

Пруток вольфрамовый ВНЖ3-2 — это полуфабрикат из вольфрамового сплава с никелево-железным связующим, легированный медью. Материал относится к группе тяжелых вольфрамовых сплавов (ТВС) с содержанием вольфрамовой основы около 95 % и относится к категории псевдосплавов, получаемых методом порошковой металлургии с последующей горячей механической обработкой. Обозначение ВНЖ3-2 расшифровывается как вольфрам — никель — железо с содержанием никеля 3 % и железа 2 %, остальное — вольфрам.

Структура сплава формируется из тугоплавких вольфрамовых зерен, соединенных пластичной металлической связкой. Такое сочетание обеспечивает уникальный комплекс свойств: высокую плотность (17,0–17,2 г/см), повышенную прочность при сохранении технологической пластичности и способность работать при температурах до 1000 C без существенной потери механических характеристик. В отличие от чистого вольфрама, ВНЖ3-2 не склонен к хрупкому разрушению при комнатной температуре, что упрощает механическую обработку и монтаж изделий.

Технические характеристики прутков ВНЖ3-2

Прутки из сплава ВНЖ3-2 поставляются в горячекатаном или кованом состоянии с последующей правкой. Механические свойства нормируются в зависимости от диаметра: для прутков малых сечений требования к прочности выше, что связано с более полной проработкой структуры при деформации. Типовые значения характеристик для прутков диаметром до 40 мм:

  • предел прочности при растяжении — 700–900 МПа;
  • относительное удлинение — 5–15 %;
  • плотность — 17,0–17,2 г/см;
  • твердость по Бринеллю — 280–340 HB;
  • температура начала интенсивного окисления — 500–600 C.

Материал поставляется в соответствии с техническими условиями на прутки из тяжелых вольфрамовых сплавов. Допуски на диаметр и кривизну регламентируются нормативной документацией, поверхность должна быть без расслоений, трещин и плен. По согласованию с потребителем возможна поставка прутков в шлифованном виде с допуском h9–h11 для использования без дополнительной обработки.

Применение прутков ВНЖ3-2

Высокая плотность и способность поглощать гамма-излучение определяют основное назначение прутков ВНЖ3-2 — изготовление защитных элементов и контейнеров для транспортировки радиоактивных материалов. В медицинской технике из прутков изготавливают коллиматоры и экраны для радиотерапевтических установок, а также контейнеры для хранения изотопов.

В машиностроении прутки ВНЖ3-2 применяются для производства противовесов и балансировочных грузов в авиационной и ракетной технике, где при ограниченном объеме требуется максимальная масса. Из материала изготавливают инерционные элементы гироскопов, виброгасители и утяжелители для бурового инструмента. В электротехнической промышленности сплав используется для контактов и электродов, работающих в условиях дуговой эрозии.

Обработка и эксплуатационные особенности

Прутки ВНЖ3-2 хорошо поддаются токарной и фрезерной обработке твердосплавным инструментом. При сверлении глубоких отверстий рекомендуется применять охлаждение и пониженные режимы резания. Сварка сплава ограничена из-за склонности к пористости в зоне шва, поэтому соединения преимущественно выполняются резьбовыми или паяными методами. Допускается нанесение гальванических покрытий для защиты от коррозии в агрессивных средах.

Диаметр, ммПлотность, г/смПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Состояние поставки
10–2017,1–17,2800–9008–15Горячекатаный
21–4017,0–17,2750–8506–12Горячекатаный
41–8017,0–17,1700–8005–10Кованый

При эксплуатации изделий из ВНЖ3-2 следует учитывать склонность сплава к окислению при нагреве свыше 600 C на воздухе. Для длительной работы при высоких температурах требуется защитная атмосфера или вакуум. В условиях нормальных температур материал устойчив к атмосферной коррозии и воздействию большинства органических растворителей.

Вопросы и ответы

Чем отличается ВНЖ3-2 от чистого вольфрама?

ВНЖ3-2 содержит никель и железо в качестве связующей фазы, что придает сплаву пластичность и обрабатываемость, отсутствующие у чистого вольфрама. Плотность сплава несколько ниже (17,0–17,2 г/см против 19,3 г/см), но прочность при комнатной температуре сопоставима, а технологичность значительно выше.

Какие диаметры прутков ВНЖ3-2 доступны для заказа?

Стандартный сортамент включает прутки диаметром от 5 до 80 мм. По индивидуальному запросу возможна поставка прутков большего сечения, а также шлифованных прутков с повышенной точностью по диаметру.

Можно ли сваривать прутки ВНЖ3-2 между собой?

Сварка плавлением не рекомендуется из-за образования пор в шве. Для соединения применяются резьбовые соединения, пайка твердыми припоями или механическое крепление. Допускается точечная сварка в среде инертного газа для неответственных узлов.

Какой инструмент использовать для механической обработки ВНЖ3-2?

Рекомендуется твердосплавный инструмент с положительным передним углом. Скорость резания при точении — 40–60 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. Применение СОЖ улучшает качество поверхности и стойкость инструмента.