Вольфрамовые заготовки ТУ 48-19-28-82 в Минске


Вольфрамовые заготовки ТУ 48-19-28-82: технические характеристики и применение

Вольфрамовые заготовки по ТУ 48-19-28-82 — полуфабрикаты из металлического вольфрама технической чистоты, получаемые методами порошковой металлургии. Данный технический документ регламентирует изготовление штабиков, прутков и заготовок круглого и квадратного сечения, предназначенных для дальнейшей механической обработки, электроэрозионной резки и передела в готовые изделия. Материал сохраняет объёмно-центрированную кубическую решётку и температуру плавления 3422 C, что определяет его применение в высокотемпературных узлах и вакуумной технике.

Сортамент и геометрические параметры

Согласно ТУ 48-19-28-82, заготовки выпускаются в виде спечённых или кованых штабиков, а также прутков, прошедших промежуточную деформацию. Диаметр круглых заготовок составляет 10–60 мм, сторона квадрата — 10–50 мм, длина — 200–600 мм. Предельные отклонения по диаметру не превышают 1,5 мм для спечённых и 0,5 мм для кованых заготовок. Кривизна прутка на длине 300 мм — не более 3 мм. Торцы обрезаются перпендикулярно оси с допуском 2.

Химический состав и примеси

Массовая доля вольфрама — не менее 99,9 %. Лимитируемые примеси регламентируются следующим образом:

  • молибден — не более 0,010 %
  • железо — не более 0,005 %
  • кислород — не более 0,005 %
  • углерод — не более 0,003 %
  • азот — не более 0,002 %
  • кремний и щелочные металлы — суммарно не более 0,005 %

Суммарное содержание примесей внедрения контролируется по методикам, установленным ТУ, поскольку именно кислород и углерод определяют склонность к хрупкому разрушению при комнатной температуре.

Физико-механические свойства

Плотность спечённых заготовок — 17,5–18,5 г/см; после ковки и отжига достигается 19,1–19,3 г/см, что соответствует теоретической плотности вольфрама. Твёрдость по Виккерсу для кованых заготовок — 3500–4500 МПа. Предел прочности при растяжении при 20 C составляет 600–900 МПа в зависимости от степени деформации. Переход в хрупкое состояние наблюдается при температурах ниже 200–400 C, поэтому механическая обработка ведётся в нагретом состоянии.

ПараметрСпечённая заготовкаКованая заготовкаОтожжённая заготовкаМетод контроля
Плотность, г/см17,5–18,519,1–19,319,0–19,2гидростатическое взвешивание
Твёрдость HV, МПа2500–32003500–45003000–3600по Виккерсу
Предел прочности, МПа350–500600–900500–700растяжение при 20 C
Относительное удлинение, %0–12–51–3растяжение при 20 C
Теплопроводность, Вт/(мК)120–140160–173155–170стационарный метод

Области применения

Вольфрамовые заготовки ТУ 48-19-28-82 используются как исходный материал для изготовления электродов вакуумно-дуговых и электронно-лучевых установок, экранов и тиглей в установках зонной плавки, элементов ионных имплантеров, а также мишеней магнетронного распыления. В авиационной и ракетной технике из них изготавливают сопловые вкладыши и теплозащитные экраны, работающие при температурах до 2500 C в инертной среде или вакууме. В электронной промышленности заготовки служат основой для катодов и держателей нитей накала.

  • электроды для дуговой сварки в среде аргона
  • тигли для испарения металлов в вакуумных напылительных системах
  • мишени для магнетронных распылителей
  • экраны высокотемпературных печей сопротивления
  • заготовки для электроэрозионной резки профильных деталей

Условия эксплуатации и обработки

Механическая обработка заготовок проводится при температуре не ниже 400 C для предотвращения хрупкого скалывания. Шлифование осуществляется алмазным инструментом с обильным охлаждением. При эксплуатации в окислительной среде выше 600 C вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO, поэтому изделия применяются в вакууме, аргоне или водороде. Стойкость к термическим ударам ограничена из-за низкой пластичности при комнатной температуре.

Вопросы и ответы

Чем регламентируется химический состав вольфрамовых заготовок по ТУ 48-19-28-82?

Состав устанавливается непосредственно техническими условиями: массовая доля вольфрама — не менее 99,9 %, содержание молибдена, железа, кислорода, углерода и азота ограничивается индивидуально с суммарным контролем примесей внедрения.

При какой температуре проводится механическая обработка заготовок?

Точение, фрезерование и резка выполняются при нагреве до 400–600 C, поскольку ниже 200–400 C вольфрам находится в хрупком состоянии и склонен к скалыванию.

Какая плотность достигается после ковки?

Кованые заготовки имеют плотность 19,1–19,3 г/см, что близко к теоретической для вольфрама и обеспечивает стабильные механические свойства.

В каких средах допустима эксплуатация изделий из этих заготовок?

Вакуум, аргон, гелий и водород. В окислительной среде выше 600 C происходит образование летучего триоксида вольфрама и разрушение изделия.