Рениевый пруток ТУ 48-19-254-77 в Минске


Рениевый пруток ТУ 48-19-254-77: технические характеристики и области применения

Рениевый пруток по ТУ 48-19-254-77 — металлургическая продукция из рения марки РА-1 и РА-2, полученная методом порошковой металлургии с последующей вакуумной плавкой и деформационной обработкой. Рений — тугоплавкий металл с температурой плавления 3180 C, не имеющий полиморфных превращений в твёрдом состоянии, что обеспечивает стабильность кристаллической решётки (ГПУ) во всём диапазоне рабочих температур. Пруток сохраняет прочность при нагреве до 2500 C в вакууме и инертных средах, превосходя по жаропрочности вольфрам и молибден при температурах выше 2000 C.

Технические условия регламентируют диаметр от 2 до 20 мм, длину от 100 до 600 мм, предельные отклонения по диаметру и кривизну прутка. Поставляется в отожжённом или деформированном состоянии с шероховатостью поверхности не грубее Rz 40. Плотность — 21,0 г/см, модуль упругости — 470 ГПа, предел прочности при растяжении — 700–1200 МПа в зависимости от степени деформации.

Марки и химический состав

  • РА-1 — рений не менее 99,99 % (4N), суммарное содержание примесей 0,01 %
  • РА-2 — рений не менее 99,95 % (3N5), лимитированы Fe, Si, Mo, W, K, Na
  • РА-3 — рений не менее 99,90 %, применяется для менее ответственных узлов
  • Лигатурные варианты — рений с добавками вольфрама или молибдена для специальных задач

Физико-механические свойства

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеМетод контроля
Температура плавления3180C—расчётно-справочный
Плотность21,0г/см20 Cгидростатическое взвешивание
Предел прочности700–1200МПа20 Cрастяжение по ГОСТ 1497
Относительное удлинение5–25%20 Cрастяжение
Твёрдость по Виккерсу200–350HV20 CГОСТ 2999
Удельное сопротивление0,193мкОмм20 Cчетырёхзондовый
Температура рекристаллизации1400–1600Cотжиг 1 чметаллография

Области применения

  • Сопла и катоды электронно-лучевых пушек, ионных источников и плазмотронов
  • Нагреватели высокотемпературных вакуумных печей сопротивления (до 2200 C)
  • Термопары типа ВР 5/20 (вольфрам-рений) для металлургических агрегатов
  • Контакты и электроды в дуговых и электроэрозионных станках
  • Компоненты ракетных двигателей: камеры сгорания, сопловые вкладыши
  • Мишени для магнетронного напыления в микроэлектронике

Технологические особенности обработки

Рений обладает высокой склонностью к наклёпу и хрупкости после рекристаллизационного отжига. Механическая обработка прутка выполняется твердосплавным инструментом с обильным охлаждением; точение и фрезерование проводят на режимах с малой подачей во избежание сколов. Сварка возможна только в среде высокочистого аргона или в вакууме; зона термического влияния склонна к образованию трещин. Отжиг проводят в вакууме не хуже 110 Па или в водороде при 1200–1500 C.

При эксплуатации в окислительной среде выше 600 C рений образует летучий оксид ReO, поэтому применение прутка ограничено вакуумом, инертными газами и восстановительными атмосферами. В контакте с графитом при высоких температурах возможно образование карбидов, снижающих пластичность.

Вопросы и ответы

Какие марки рения поставляются в виде прутка по ТУ 48-19-254-77?

Стандартно поставляются марки РА-1 (99,99 % Re) и РА-2 (99,95 % Re). Марка РА-3 применяется ограниченно для неответственных изделий.

Какой максимальный диаметр рениевого прутка регламентирован?

Технические условия охватывают диаметры от 2 до 20 мм. Прутки большего сечения изготавливаются по отдельным согласованным ТУ.

При какой температуре можно эксплуатировать рениевый пруток без защитной атмосферы?

В окислительной среде — не выше 600 C из-за образования летучего ReO. В вакууме и инертных газах рабочий диапазон расширяется до 2500 C.

Как хранить рениевый пруток?

В сухом помещении в герметичной таре, исключающей контакт с влагой и активными реагентами. Рекомендуется инертная газовая подушка при длительном хранении.