Вольфрамовые пластины ГОСТ 25404-90 в Минске

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25404-90 — технические характеристики и применение

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25404-90 представляют собой плоский прокат из спеченного или деформированного вольфрама, изготовленный методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой. Норматив регламентирует сортамент, предельные отклонения по толщине, ширине и длине, а также требования к качеству поверхности и физико-механическим свойствам материала. Продукция поставляется в состоянии поставки — без термической обработки или после рекристаллизационного отжига, в зависимости от требований заказчика.

Материал пластин — вольфрам марки ВА, ВМ или чистый вольфрам ВЧ, в зависимости от назначения. Легирующие добавки (оксид иттрия, оксид лантана, рений) вводятся для повышения жаропрочности и стабильности структуры при высокотемпературной эксплуатации. Плотность материала составляет 19,2–19,3 г/см, что обеспечивает высокую радиационную защитную способность и инерционность в агрессивных средах.

Геометрические параметры и допуски

Стандарт устанавливает диапазон толщин от 0,5 до 50 мм, ширину от 50 до 400 мм и длину от 50 до 600 мм. Предельные отклонения по толщине зависят от номинального размера и класса точности: для толщин до 3 мм допуск составляет 0,05 мм, для толщин свыше 20 мм — 0,5 мм. Отклонение от плоскостности не превышает 1% от длины пластины. Кромки должны быть без заусенцев и трещин, поверхность — без расслоений, раковин и инородных включений.

Физико-механические свойства

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25404-90 характеризуются высокой температурой плавления — 3420 C, что определяет их применение в узлах, работающих при температурах до 2500 C в вакууме или инертной атмосфере. Предел прочности при растяжении деформированного материала составляет 400–600 МПа, предел текучести — 250–350 МПа, относительное удлинение — 2–5%. Твердость по Виккерсу находится в диапазоне 350–450 HV. Модуль упругости — 410 ГПа.

Температурный коэффициент линейного расширения — 4,5 10 К, теплопроводность — 174 Вт/(мК). Материал сохраняет механическую прочность при нагреве до 1200 C, что делает его пригодным для изготовления нагревателей, экранов и тепловых узлов высокотемпературных печей. Сопротивление ползучести при 1600 C и напряжении 20 МПа обеспечивает ресурс работы не менее 1000 часов.

Области применения

Пластины из вольфрама по ГОСТ 25404-90 востребованы в отраслях, где требуется сочетание тугоплавкости, коррозионной стойкости и радиационной плотности:

• производство нагревательных элементов и тепловых экранов вакуумных печей сопротивления;
• изготовление мишеней для рентгеновских трубок и анодов в медицинской диагностической аппаратуре;
• создание контактных групп и дугогасительных камер высоковольтных выключателей;
• производство тиглей и лодочек для выращивания монокристаллов сапфира методом Киропулоса;
• изготовление защитных контейнеров и коллиматоров в радиотерапевтических установках;
• производство электродов для электроэрозионной обработки и сварки в среде аргона.

Особенности обработки и эксплуатации

Вольфрам склонен к хрупкому разрушению при температурах ниже 200 C, поэтому механическая обработка пластин — резка, сверление, фрезерование — выполняется с предварительным подогревом заготовки до 300–500 C. Рекомендуется применять твердосплавный инструмент с положительным передним углом и обильным охлаждением. Сварка вольфрамовых пластин производится электронно-лучевым методом в вакууме или аргонодуговой сваркой с присадочным прутком из того же материала.

При эксплуатации в окислительной атмосфере при температурах выше 400 C на поверхности образуется летучий триоксид вольфрама, что ограничивает применение пластин в воздушной среде. Для защиты от окисления используются покрытия из дисилицида молибдена или работа в среде инертных газов. В вакууме при остаточном давлении ниже 10 Па пластины сохраняют работоспособность при температурах до 2500 C без заметной эрозии.

Контроль качества и приемка

Каждая партия пластин проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа. Содержание основного металла — не менее 99,95% для марки ВЧ и 99,9% для марок ВА и ВМ. Контроль геометрических размеров выполняется микрометром и штангенциркулем, контроль плоскостности — поверочной плитой. Неразрушающий контроль ультразвуковым методом выявляет внутренние расслоения и поры размером более 0,1 мм. На поверхность пластин не допускаются трещины, закаты, плены и следы коррозии.

Вопросы и ответы