Пруток вольфрамовый ВРН в Минске

Пруток вольфрамовый ВРН: нелегированный вольфрам технической чистоты

Пруток вольфрамовый ВРН — металлопродукция из нелегированного вольфрама марки ВРН (вольфрам рафинированный нелегированный), изготовляемая методами порошковой металлургии. Марка ВРН нормируется по содержанию основного металла не менее 99,9 % (W1 по степени чистоты) и регламентируется техническими условиями, а не стандартом на легированные вольфрамовые сплавы типа ВНЖ или ВТ. Отсутствие легирующих добавок (тория, лантана, рения, оксидов) определяет низкую температуру рекристаллизации и специфический комплекс свойств, отличный от легированных аналогов.

Технологическая цепочка включает восстановление вольфрамового ангидрида водородом, прессование штабиков, спекание при 2200–2500 C и последующую ротационную ковку или волочение до требуемого диаметра. Именно ротационная ковка формирует аксиальную текстуру, обеспечивающую продольную прочность прутка при сохранении хрупкости в поперечном направлении.

Технические характеристики прутка ВРН

• Плотность — 19,25–19,30 г/см (теоретическая 19,3 г/см)
• Температура плавления — 3410 C, кипения — 5555 C
• Предел прочности при растяжении — 600–1100 МПа в зависимости от диаметра и степени деформации
• Модуль упругости — 400–410 ГПа
• Твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV (деформированный), 280–320 HV (отожжённый)
• Температура рекристаллизации — 1200–1400 C

Электросопротивление ВРН при 20 C составляет 0,055 мкОмм, температурный коэффициент сопротивления — 0,0048 1/C. Теплопроводность — 163–173 Вт/(мК), что существенно выше, чем у легированных вольфрамовых сплавов. Коэффициент линейного расширения — 4,510 1/К.

Сортамент и состояние поставки

Пруток ВРН выпускается диаметром от 1,0 до 30 мм. Малые диаметры (1–5 мм) поставляются в бухтах или на катушках, диаметры свыше 6 мм — прямыми отрезками длиной 200–2000 мм. Поверхность может быть чёрной (после ковки), шлифованной или полированной. Кривизна прутка нормируется из расчёта не более 3 мм на 1 м длины для шлифованного сортамента.

Области применения

• Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) — неплавящиеся электроды из ВРН применяются при сварке алюминиевых сплавов и нержавеющих сталей в среде аргона; легированные лантаном марки здесь не используются из-за риска загрязнения шва.
• Вакуумные испарители и резистивные нагреватели — в установках термического напыления и вакуумных печах сопротивления при рабочих температурах до 2000 C.
• Экраны и теплозащита — в электронно-лучевых и ионно-плазменных установках, где требуется высокая температура плавления и низкое давление насыщенного пара.
• Оснастка для электроэрозионной обработки — электроды-инструменты для прошивки твёрдых сплавов и жаропрочных сталей.
• Заготовки для волочения вольфрамовой проволоки — промежуточное звено в производстве нитей накала и термопар.
• Мишени для магнетронного распыления — получение тонких плёнок вольфрама в микроэлектронике.

Технологические особенности обработки

Пруток ВРН сохраняет хрупкость при комнатной температуре — разрушение носит хрупкий характер без пластической деформации. Механическая обработка (точение, фрезерование) выполняется только с подогревом до 400–600 C либо методами электроэрозионной и алмазно-абразивной обработки. Сварка плавлением не применяется; соединения выполняются пайкой в вакууме или инертной среде припоями на основе меди, никеля или палладия.

При нагреве на воздухе выше 400 C ВРН интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO, поэтому эксплуатация возможна только в вакууме (не хуже 10 Па), водороде или инертной атмосфере. Водород при 800–1200 C вызывает образование гидридов и охрупчивание, что ограничивает применение в водородных печах без защитных покрытий.

Вопросы и ответы