Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Ванадиевая проволока ВнПр-1: технические характеристики и области применения
Ванадиевая проволока марки ВнПр-1 — продукт порошковой металлургии на основе пластичного ванадия технической чистоты (не менее 99,7 % V), получаемый методами электронно-лучевой плавки и последующего холодного волочения с промежуточными вакуумными отжигами. Марка ВнПр-1 регламентирует содержание примесей внедрения: кислород — не более 0,05 %, азот — не более 0,03 %, углерод — не более 0,02 %. Именно низкое содержание внедрённых примесей обеспечивает пластичность при комнатной температуре и отсутствие хладноломкости, характерной для технического ванадия обычной чистоты.
Структура и физико-механические свойства
Металл имеет объёмно-центрированную кубическую решётку с параметром a = 3,03 . После рекристаллизационного отжига в вакууме 10–10 Па при 900–1100 C формируется равноосная зеренная структура с размером зерна 20–50 мкм. Наклёпанная проволока характеризуется повышенной плотностью дислокаций и анизотропией свойств вдоль оси волочения.
| Параметр | Отожжённое состояние | Наклёпанное состояние | Единица измерения | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 350–450 | 800–1100 | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 250–320 | 700–950 | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20–30 | 2–5 | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Виккерсу | 110–140 | 250–320 | HV | ГОСТ 2999 |
| Удельное электросопротивление | 0,20–0,25 | 0,25–0,30 | мкОмм | ГОСТ 7229 |
Сортамент и допуски
Проволока ВнПр-1 выпускается диаметром от 0,5 до 6,0 мм. Для диаметров до 1,0 мм предельное отклонение составляет 0,02 мм, для 1,0–3,0 мм — 0,03 мм, для 3,0–6,0 мм — 0,05 мм. Поставка осуществляется в бухтах массой до 5 кг или на катушках, обеспечивающих прямолинейность отрезков при размотке. Поверхность — светлая, без следов окалины и технологической смазки; допускается наличие продольных рисок глубиной не более половины поля допуска.
Области применения
- Геттеры и распыляемые мишени в установках магнетронного напыления для формирования барьерных слоёв V на кремниевых пластинах в производстве интегральных схем.
- Токоподводящие элементы и держатели катодов в электронно-лучевых и ионно-плазменных напылительных системах, работающих при температурах до 600 C.
- Легирующая добавка при выплавке титановых сплавов Ti-6Al-4V в вакуумно-дуговых печах — вводится в шихту в виде прутков или проволоки.
- Компоненты сверхпроводящих композитов на основе соединения VGa, используемых в обмотках лабораторных магнитов с полем до 20 Тл.
- Диффузионные барьеры в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления при защите молибденовых и вольфрамовых нагревателей от взаимодействия с углеродом.
- Материал для изготовления электродов в датчиках парциального давления кислорода, эксплуатируемых в средах с активными газами.
Технологические особенности обработки
При механической обработке ванадиевая проволока ВнПр-1 склонна к схватыванию с режущим инструментом, поэтому резку рекомендуется выполнять алмазными отрезными кругами или электроэрозионным методом в среде деионизированной воды. Сварка возможна в камерах с контролируемой атмосферой аргона особой чистоты (не ниже 99,998 %); дуговая сварка на воздухе приводит к насыщению металла кислородом и азотом с резким охрупчиванием шва. Отжиг проводят в вакууме не хуже 10 Па или в среде очищенного аргона; присутствие влаги недопустимо из-за образования летучих оксидов.
Вопросы и ответы
Чем ванадиевая проволока ВнПр-1 отличается от технического ванадия ВнМ-1?
Марка ВнПр-1 предназначена для деформируемого продукта — проволоки, получаемой волочением, и нормирует более низкое содержание кислорода и азота, обеспечивающее пластичность при волочении. ВнМ-1 — марка компактного металла, получаемого плавкой, с менее жёсткими ограничениями по примесям внедрения.
При какой температуре сохраняется работоспособность проволоки ВнПр-1 в вакууме?
В вакууме не хуже 10 Па проволока сохраняет механическую целостность до 1100–1200 C. На воздухе предельная рабочая температура ограничена 400–450 C из-за интенсивного окисления с образованием летучего VO.
Возможно ли использование ВнПр-1 в качестве геттера без предварительного отжига?
Да, наклёпанное состояние обеспечивает развитую дислокационную структуру и повышенную сорбционную ёмкость по кислороду. Однако для стабильного газопоглощения при температурах выше 800 C рекомендуется предварительный вакуумный отжиг для снятия внутренних напряжений.
Какой диаметр проволоки ВнПр-1 оптимален для магнетронного распыления?
Для мишеней малого диаметра (до 50 мм) применяют проволоку 1,0–2,0 мм, для протяжённых цилиндрических катодов — 3,0–6,0 мм. Выбор определяется требуемой скоростью распыления и геометрией зоны эрозии.