Вольфрамовые пластины ГОСТ 25426-90: характеристики и применение
Вольфрамовые пластины по ГОСТ 25426-90 — это изделия из металлического вольфрама технической чистоты, изготовленные методами порошковой металлургии. Стандарт распространяется на пластины, получаемые спеканием и последующей механической обработкой. Материал сохраняет объёмно-центрированную кубическую решётку и отличается температурой плавления 3422 C — наивысшей среди всех металлов. Плотность готовых пластин составляет 19,1–19,3 г/см, что соответствует содержанию основного элемента не ниже 99,9 %.
Технические параметры и сортамент
ГОСТ 25426-90 регламентирует толщину, предельные отклонения, шероховатость поверхности и допустимые дефекты. Пластины поставляются в отожжённом или неотожжённом состоянии. Твёрдость по Виккерсу для спечённого вольфрама — 3000–4200 МПа в зависимости от степени деформации и чистоты. Предел прочности при растяжении при комнатной температуре — 600–1100 МПа; с ростом температуры до 1000 C прочность снижается до 200–350 МПа, однако материал сохраняет работоспособность без ползучести вплоть до 1600 C в вакууме или инертной среде.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,5–10 | стандартный сортамент | мм | по ГОСТ 25426-90 |
| Плотность | 19,1–19,3 | 20 C | г/см | спечённое состояние |
| Температура плавления | 3422 | атмосферное давление | C | максимум среди металлов |
| Твёрдость HV | 3000–4200 | 20 C | МПа | зависит от деформации |
| Предел прочности | 600–1100 | 20 C, растяжение | МПа | спечённый вольфрам |
| Модуль упругости | 400–410 | 20 C | ГПа | — |
Области применения
Благодаря высокой температуре плавления, низкому давлению насыщенного пара и радиационной стойкости вольфрамовые пластины ГОСТ 25426-90 востребованы в следующих системах и оборудовании:
- Экраны и тигли в вакуумных печах сопротивления и индукционных установках с рабочей температурой до 2000 C.
- Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) и плазменной резки металлов.
- Мишени магнетронного распыления в установках ионно-плазменного напыления тонких плёнок.
- Компоненты рентгеновских трубок: вращающиеся аноды, коллиматоры, защитные диафрагмы.
- Балансировочные грузы и инерционные массы в авиационной и ракетной технике.
- Контакты высоковольтных вакуумных выключателей и разрядников.
Условия эксплуатации и ограничения
Вольфрамовые пластины сохраняют механическую стабильность в вакууме и инертных газах (аргон, гелий) до 1600–2000 C. В окислительной среде при температуре выше 400 C начинается интенсивное образование триоксида вольфрама WO, сопровождающееся испарением и потерей массы. Поэтому в воздушной атмосфере изделия требуют защитных покрытий (силицидные, алюминидные) либо эксплуатации в восстановительной среде (водород). При комнатной температуре вольфрам химически инертен к большинству кислот, кроме смеси плавиковой и азотной кислот.
Механическая обработка пластин затруднена из-за высокой твёрдости и хрупкости: применяют шлифование алмазным инструментом, электроэрозионную и лазерную резку. Сварка возможна только в среде инертного газа с предварительным подогревом до 600–800 C для предотвращения растрескивания.
Вопросы и ответы
Какая чистота вольфрама соответствует ГОСТ 25426-90?
Стандарт предусматривает содержание вольфрама не ниже 99,9 %. Основные примеси — молибден, кислород, углерод, железо; их суммарная доля лимитируется и не превышает 0,1 %.
При какой температуре вольфрамовые пластины окисляются на воздухе?
Интенсивное окисление с образованием летучего WO начинается выше 400 C. Для работы при 1000–2000 C требуется вакуум, аргон или защитные силицидные покрытия.
Чем режут вольфрамовые пластины толщиной более 5 мм?
Применяют электроэрозионную обработку, лазерную резку в среде аргона или алмазное шлифование. Механическая резка резцом неэффективна из-за твёрдости HV 3000–4200 МПа и склонности к хрупкому разрушению.
Используются ли пластины ГОСТ 25426-90 в качестве мишеней для напыления?
Да. Вольфрамовые мишени применяются в магнетронных и ионно-плазменных установках для нанесения износостойких и барьерных покрытий в микроэлектронике и инструментальном производстве.
