Пруток вольфрамовый ВНЖ5-3 в Минске

Пруток вольфрамовый ВНЖ5-3: сплав ВНЖ-5-3 для высокотемпературных узлов

Пруток вольфрамовый ВНЖ5-3 — это полуфабрикат из вольфрамового сплава ВНЖ-5-3 (система W–Ni–Fe), полученный методом порошковой металлургии с последующим спеканием и деформационной обработкой. Сплав содержит около 95 % вольфрама и добавки никеля и железа в соотношении, обеспечивающем сочетание высокой плотности, прочности и вязкости. В отличие от чистого вольфрама, который остаётся хрупким при комнатной температуре, сплав ВНЖ-5-3 сохраняет пластичность и технологичность при механической обработке. Прутки выпускаются в виде круглого проката и применяются в узлах, где требуется высокая плотность и способность выдерживать динамические нагрузки.

Технические характеристики прутка ВНЖ5-3

Плотность сплава ВНЖ-5-3 составляет 17,0–17,5 г/см, что близко к плотности чистого вольфрама (19,3 г/см), но при этом материал обладает существенно лучшей ударной вязкостью. Предел прочности на растяжение — 700–900 МПа в зависимости от степени деформации и термообработки. Твёрдость по Виккерсу — 280–350 HV. Сплав немагнитен при содержании никеля и железа в заданных пределах, что важно для применения в приборах и датчиках.

Прутки ВНЖ5-3 поставляются в диаметрах от 3 до 100 мм, длиной до 1000 мм. Поверхность — шлифованная или токарная, без следов окалины и заусенцев. Отклонения по диаметру соответствуют квалитету h9–h11. Кривизна прутка не превышает 1 мм на 1000 мм длины. Торцы ровные, без сколов.

Области применения

Пруток ВНЖ5-3 востребован в тех узлах, где требуется сочетание высокой плотности, прочности и радиационной стойкости. Основные направления:

• Балансировочные грузы и противовесы в авиационных и ракетных системах, включая рулевые приводы и гироскопические платформы.
• Экраны и коллиматоры в рентгеновском и гамма-оборудовании, где необходима эффективная защита от ионизирующего излучения.
• Электроды для контактной сварки и электроэрозионной обработки, работающие при высоких токовых нагрузках.
• Детали оснастки для горячей штамповки и прессования, включая вставки и пуансоны, испытывающие циклические термомеханические нагрузки.
• Инерционные массы в вибростендах и центрифугах, где важна стабильность геометрии при ускорениях до 50 g.

Технологические особенности обработки

Пруток ВНЖ5-3 поддаётся токарной обработке, фрезерованию и шлифованию. Рекомендуется применять твердосплавный инструмент с износостойким покрытием (TiAlN, AlCrN) и обильное охлаждение. Скорость резания при точении — 40–80 м/мин, подача — 0,1–0,2 мм/об. При сверлении используются свёрла с углом при вершине 118–120 и внутренним подводом СОЖ. Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к образованию горячих трещин; соединение деталей выполняется пайкой или механическим крепежом.

Термообработка прутков ВНЖ5-3 проводится для снятия внутренних напряжений после деформации. Отжиг при 900–1000 C в вакууме или водороде позволяет снизить твёрдость до 250–280 HV и повысить пластичность. Закалка не применяется, так как упрочнение достигается за счёт деформационного наклона и дисперсионного твердения при спекании.

Условия эксплуатации и стойкость

Сплав ВНЖ-5-3 сохраняет работоспособность в диапазоне температур от –50 до +800 C. При нагреве выше 800 C наблюдается интенсивное окисление, поэтому детали требуют защитной атмосферы или покрытия. В инертных средах (аргон, гелий) и вакууме материал стабилен до 1200 C. Радиационная стойкость позволяет использовать прутки в активной зоне реакторов и в источниках ионизирующего излучения. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях удовлетворительная, но во влажных средах с хлоридами возможна точечная коррозия по границам зёрен.

Вопросы и ответы