Пруток вольфрамовый W в Минске

Пруток вольфрамовый W — технические характеристики и применение

Пруток вольфрамовый W — это металлопрокат, изготавливаемый методом порошковой металлургии с последующей горячей механической обработкой (ковкой, ротационной ковкой или волочением). Материал представляет собой технически чистый вольфрам (содержание W — не менее 99,95 %) без легирующих добавок, что определяет его максимальную плотность и температуру плавления среди всех промышленных металлов. В отличие от вольфрамовых сплавов с добавками рения или тория, чистый вольфрам W сохраняет стабильность свойств в инертных и восстановительных средах при температурах до 2000 C.

Ключевые физико-механические параметры

Пруток вольфрамовый W характеризуется уникальным сочетанием тугоплавкости, жёсткости и стойкости к ползучести. Предел прочности при растяжении в состоянии поставки (горячекатаном или кованом) составляет 700–1100 МПа, при этом после дополнительной деформации (волочения) прочность возрастает до 1400–1800 МПа. Модуль упругости — 400–410 ГПа, что почти вдвое превышает аналогичный показатель стали. Твёрдость по Виккерсу — 350–450 HV в отожжённом состоянии и до 600 HV после нагартовки.

Температура плавления вольфрама W — 3422 C, плотность — 19,25 г/см. Коэффициент линейного расширения — 4,5 10 К, что необходимо учитывать при конструировании узлов, работающих в условиях циклических теплосмен. Теплопроводность при 20 C — 173 Вт/(мК), при нагреве до 1000 C снижается до 118 Вт/(мК).

Сортамент и состояние поставки

Прутки вольфрамовые W выпускаются в диапазоне диаметров от 3 до 60 мм. Стандартная длина мерных отрезков — 300–1000 мм, допускается поставка немерной длины. Поверхность прутков — обточённая или шлифованная, без трещин, расслоений и окалины. Допуск на диаметр для кованых прутков — 0,5 мм, для шлифованных — 0,05 мм.

Технологические особенности обработки

Вольфрам W при температурах ниже 400 C проявляет хладноломкость, поэтому механическая обработка резанием выполняется с предварительным нагревом заготовки до 300–500 C. Точение и фрезерование производятся твёрдосплавным инструментом с обильным охлаждением. Резка прутков выполняется абразивными кругами или электроэрозионным методом; газовая резка не применяется из-за образования тугоплавких оксидов. Сварка вольфрама W возможна только в среде аргона или гелия с использованием присадочного материала того же состава, при этом зона соединения требует последующего отжига для снятия внутренних напряжений.

Промышленное применение

Пруток вольфрамовый W востребован в отраслях, где требуется работа при экстремальных температурах и в агрессивных средах:

• электроды для дуговой сварки в среде инертных газов (TIG-сварка) — применяются в судостроении, авиастроении и производстве трубопроводной арматуры;
• нагревательные элементы высокотемпературных вакуумных печей и печей с восстановительной атмосферой (водород, диссоциированный аммиак) — рабочая температура до 2400 C;
• катоды и аноды электронно-лучевых установок, рентгеновских трубок и масс-спектрометров;
• токарные и отрезные резцы для обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе;
• электроды для электроэрозионной обработки (прошивки) отверстий малого диаметра в закалённых сталях;
• грузоподъёмные элементы и противовесы в гироскопических системах и авиационных приборах.

Ограничения и условия эксплуатации

При температурах выше 400 C вольфрам W активно окисляется на воздухе с образованием летучего триоксида WO, поэтому эксплуатация в окислительной атмосфере допускается только до 500 C. В среде азота при нагреве свыше 1500 C возможно образование нитридов, снижающих пластичность. Для защиты от окисления применяются покрытия из дисилицида молибдена или керамические обмазки. В вакууме и инертных газах пруток сохраняет работоспособность вплоть до температуры плавления.

Вопросы и ответы