Пруток вольфрамовый ВТ-50К: характеристики, сортамент и применение
Пруток вольфрамовый ВТ-50К — металлопродукция из вольфрама технической чистоты, полученная методом порошковой металлургии с последующей вакуумной плавкой и ротационной ковкой. Марка ВТ-50К расшифровывается как вольфрам технический с содержанием основного элемента не менее 99,5 % и регламентированным содержанием примесей. Изделие поставляется в виде круглого проката диаметром от 2 до 60 мм, реже — в виде квадрата и шестигранника. Прутки ВТ-50К сохраняют прочность при температурах до 2000 C в вакууме и инертной среде, что определяет их применение в высокотемпературных узлах.
Технические параметры и структура
Вольфрам ВТ-50К имеет объёмно-центрированную кубическую решётку с температурой плавления 3422 C. Плотность материала — 19,25 г/см. Прутки изготавливают по ТУ 48-19-27-90 и ГОСТ 23949-80. После ковки формируется волокнистая структура, обеспечивающая продольную прочность при сохранении пластичности. Для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 1200–1400 C в вакууме или водороде.
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Содержание W | 99,5 | основной элемент | спектральный анализ | % |
| Плотность | 19,20–19,30 | 20 C | гидростатическое взвешивание | г/см |
| Предел прочности | 800–1100 | 20 C, деформированный | растяжение | МПа |
| Предел прочности | 180–250 | 1600 C, вакуум | растяжение | МПа |
| Твёрдость | 350–420 | 20 C, кованый | по Виккерсу | HV |
| Диаметр прутка | 2–60 | сортамент | микрометрия | мм |
Сортамент и состояние поставки
- Круглый пруток 2–10 мм — тянутый, отожжённый, для электродов и зондов.
- Круглый пруток 10–30 мм — кованый, с волокнистой структурой, для токовводов.
- Круглый пруток 30–60 мм — прессованный или спечённый, для тиглей и экранов.
- Квадрат и шестигранник — под заказ, для арматуры высокотемпературных печей.
- Прутки с полированной поверхностью — для вакуумных камер и ионных источников.
- Мерная длина 500–2000 мм с допуском 2 мм.
Области применения
Пруток ВТ-50К востребован в узлах, где требуется сочетание тугоплавкости и низкого давления насыщенных паров. В электронно-лучевых и ионно-плазменных установках из него изготавливают катоды, держатели тиглей и экраны тепловой защиты. В вакуумных печах сопротивления — нагреватели, токовводы и подвесы садок. В сварочном производстве — неплавящиеся электроды для сварки в аргоне и гелии. В стекловаренных печах — защитные чехлы термопар и элементы подачи расплава. В авиакосмической отрасли — сопловые вкладыши и балансировочные грузы. В ядерной энергетике — мишени и экраны для ионизирующего излучения.
Механическая обработка и эксплуатация
Вольфрам ВТ-50К обрабатывают резанием только твёрдосплавным инструментом с охлаждением; при температурах выше 400 C наблюдается интенсивное окисление, поэтому нагрев ведут в вакууме или защитной атмосфере. Сварка прутков выполняется электронно-лучевым методом или диффузионной сваркой в вакууме. При монтаже токовводов учитывают хрупкость при комнатной температуре после рекристаллизационного отжига. Для повышения стойкости к окислению применяют силицидные покрытия.
Вопросы и ответы
Чем ВТ-50К отличается от вольфрама ВЧ?
ВТ-50К — технический вольфрам с содержанием примесей на уровне 0,5 %, тогда как ВЧ — вольфрам чистоты 99,9 % и выше. ВТ-50К дешевле, но уступает по пластичности и стабильности свойств при высоких температурах.
При какой температуре пруток ВТ-50К сохраняет прочность?
В вакууме или инертной среде пруток сохраняет работоспособность до 2000 C; при 1600 C предел прочности составляет 180–250 МПа. На воздухе без покрытия окисление начинается выше 400 C.
Какой диаметр прутка доступен для заказа?
Стандартный сортамент охватывает диаметры от 2 до 60 мм. Прутки менее 2 мм поставляются как проволока, свыше 60 мм — как спечённые заготовки под механическую обработку.
Можно ли сваривать прутки ВТ-50К между собой?
Да, электронно-лучевой сваркой в вакууме или диффузионной сваркой. Дуговая сварка на воздухе не применяется из-за окисления и образования хрупких оксидов.
