Вольфрамовые пластины ГОСТ 25423-90 в Минске

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25423-90: технические характеристики и применение

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25423-90 — это изделия, изготовленные методом горячей механической обработки из спеченных или деформированных вольфрамовых заготовок марок ВА, ВМ, ВТ-5, ВТ-10 и др. Стандарт регламентирует сортамент, предельные отклонения по толщине, ширине и длине, а также требования к качеству поверхности и механическим свойствам. Пластины поставляются в горячекатаном или кованом состоянии с последующей правкой и, при необходимости, механической обработкой кромок.

Ключевая особенность вольфрамовых пластин по ГОСТ 25423-90 — высокая плотность (19,2–19,3 г/см), температура плавления 3420 C и низкий коэффициент термического расширения. Материал сохраняет прочность при нагреве до 1600–1800 C, что делает его пригодным для высокотемпературных узлов, работающих в вакууме, инертной или восстановительной атмосфере. На воздухе при температурах выше 400–500 C вольфрам начинает окисляться, поэтому для открытых нагревательных элементов требуется защитная газовая среда или вакуум.

Сортамент и геометрические параметры

ГОСТ 25423-90 устанавливает выпуск пластин толщиной от 0,5 до 25 мм, шириной до 400 мм и длиной до 1000 мм. По точности изготовления изделия подразделяются на классы: нормальную и повышенную точность. Предельные отклонения по толщине для пластин толщиной до 3 мм составляют 0,15 мм, для более толстых — 0,25 мм. Отклонение от плоскостности не должно превышать 5 мм на 1 м длины для горячекатаных пластин.

Поверхность пластин не должна иметь трещин, расслоений, плен и посторонних включений. Допускаются незначительные забоины, царапины и следы правки, не выводящие изделие за предельные отклонения. По согласованию с потребителем пластины могут поставляться с фрезерованными или шлифованными поверхностями для применения в качестве мишеней для распыления (магнетронные мишени) или электродов.

Механические и физические свойства

Вольфрамовые пластины в состоянии поставки характеризуются следующими показателями: предел прочности при растяжении — 350–500 МПа для спеченного материала и 700–1100 МПа для деформированного; относительное удлинение — 2–10 % в зависимости от марки и степени деформации. Твердость по Бринеллю составляет 200–350 HB. Модуль упругости — 410 ГПа.

Применение в промышленности

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25423-90 востребованы в отраслях, где требуется сочетание тугоплавкости, высокой плотности и стойкости к эрозии:

• вакуумная металлургия — экраны, контейнеры, тигли и нагреватели в печах сопротивления и электронно-лучевых установках;
• производство сапфиров и кремния — тепловые узлы в установках выращивания монокристаллов методом Чохральского;
• электронная промышленность — подложки, держатели и контактные элементы в вакуумных приборах;
• магнетронное напыление — мишени для нанесения тонких пленок в производстве полупроводниковых приборов и оптических покрытий;
• энергетика — рентгеновские трубки, аноды и катоды, работающие при высоких тепловых нагрузках;
• химическое машиностроение — детали арматуры и насосов, контактирующие с агрессивными расплавами.

Особенности обработки и эксплуатации

Вольфрамовые пластины обладают низкой обрабатываемостью резанием из-за высокой твердости и хрупкости при комнатной температуре. Механическая обработка выполняется преимущественно шлифованием алмазным инструментом или электроэрозионным методом. Сверление и фрезерование возможны только твердосплавным инструментом с обильным охлаждением. При температуре ниже 200 C вольфрам склонен к хрупкому разрушению, поэтому монтаж и транспортировка пластин требуют осторожности — не допускаются ударные нагрузки и резкие перепады температур.

Сварка вольфрамовых пластин выполняется электронно-лучевым или аргонодуговым методом с предварительным подогревом до 300–500 C. Соединения, полученные встык, обладают прочностью, близкой к прочности основного металла, при условии проведения сварки в вакууме или среде особо чистого аргона.

Вопросы и ответы