Пруток вольфрамовый ВТ в Минске

Пруток вольфрамовый ВТ: технические характеристики и области применения

Пруток вольфрамовый ВТ — металлопродукция из вольфрама технической чистоты, изготовленная методом порошковой металлургии с последующим спеканием и ротационной ковкой или волочением. Маркировка «ВТ» обозначает вольфрам технический с содержанием основного элемента не менее 99,9 %. Такой пруток сохраняет уникальные свойства вольфрама: самую высокую температуру плавления среди металлов (3422 C), низкое давление насыщенного пара, минимальный коэффициент линейного расширения (4,5 10 К) и высокую плотность (19,25 г/см).

В отличие от легированных вольфрамовых сплавов (ВНЖ, ВМ, ВТ-15), технический вольфрам не содержит присадок оксидов лантана или тория, что ограничивает его применение в условиях интенсивной электронной эмиссии, но обеспечивает стабильность химического состава и предсказуемость физико-механических характеристик при высокотемпературной эксплуатации в вакууме и инертных средах.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки ВТ выпускаются в диапазоне диаметров от 1,0 до 60 мм. Предельные отклонения по диаметру нормируются в зависимости от способа производства: для кованых прутков — 0,5 мм, для шлифованных — h9–h11. Длина прутков составляет 200–2000 мм в зависимости от диаметра. Кривизна не превышает 0,5 % от длины для отожжённого состояния.

• Диаметр: 1,0–60 мм
• Длина: 200–2000 мм
• Чистота вольфрама: не менее 99,9 %
• Плотность: 19,1–19,3 г/см
• Твёрдость по Виккерсу: 350–500 HV (деформированное состояние)
• Шероховатость поверхности: Ra 0,8–3,2 мкм

Физико-механические свойства

Механические характеристики прутка ВТ существенно зависят от степени деформации и термической обработки. В деформированном состоянии предел прочности при растяжении достигает 1200–1500 МПа, после отжига при 1200–1400 C снижается до 600–800 МПа с одновременным повышением относительного удлинения до 10–25 %. Модуль упругости составляет 400–410 ГПа. Температура рекристаллизации технического вольфрама — 1300–1500 C.

Пруток сохраняет механическую стабильность при нагреве до 2000 C в вакууме и до 1600 C в защитных газовых средах. На воздухе интенсивное окисление начинается при 400–500 C с образованием летучего триоксида вольфрама WO, что требует применения вакуумных печей или аргон-водородных смесей при высокотемпературной обработке.

Технология производства

Исходным сырьём служит вольфрамовый порошок, получаемый восстановлением триоксида вольфрама водородом при 700–900 C. Порошок прессуют в штабики, спекают при 2200–2500 C (прямое пропускание тока), затем подвергают ротационной ковке при 1400–1600 C и волочению через твердосплавные фильеры. Финальная операция — отжиг для снятия внутренних напряжений или шлифование до требуемого допуска.

Области применения

• Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) в неответственных соединениях — при отсутствии требований к стабильности дуги
• Нагреватели высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами до 2000 C
• Экраны тепловой защиты в установках электронно-лучевой плавки и зонной очистки
• Балансировочные грузы и инерционные массы в авиационных гироскопах и системах наведения
• Мишени для магнетронного напыления в микроэлектронном производстве
• Заготовки для электроэрозионной обработки и токарной механообработки деталей рентгеновской техники

Обработка и эксплуатационные ограничения

Механическая обработка прутка ВТ затруднена из-за высокой твёрдости и склонности к хрупкому разрушению. Точение выполняется твердосплавным инструментом (ВК8, ВК10) без СОЖ или с минимальной подачей охлаждения. Шлифование проводится алмазными кругами на бакелитовой связке. Сварка плавлением не применяется — соединения выполняются пайкой в вакууме или механическим крепежом.

При эксплуатации в окислительных средах выше 400 C требуется защитное покрытие (дисилицид молибдена MoSi, алюминирование) либо работа в вакууме не хуже 10 Па. Водород при 600–800 C вызывает водородное охрупчивание с образованием гидридов, что исключает применение в водородных печах без барьерных покрытий.

Вопросы и ответы