Вольфрамовые заготовки ВНМ5-3 в Минске

Вольфрамовые заготовки ВНМ5-3: сплавы системы W–Ni–Mo для тяжелонагруженных узлов

Вольфрамовые заготовки марки ВНМ5-3 — это полуфабрикаты из вольфрамового сплава системы вольфрам–никель–молибден, полученные методами порошковой металлургии с последующим спеканием и механической обработкой. Сплав ВНМ5-3 относится к классу тяжёлых вольфрамовых сплавов (ТВС) с плотностью 17,0–17,5 г/см и сочетает высокую плотность с технологичностью при обработке резанием. Заготовки выпускаются в виде цилиндрических прутков, труб, пластин и профилей под дальнейшее изготовление деталей, работающих в условиях динамических нагрузок и радиационного облучения.

Состав и физико-механические характеристики

Основу сплава составляет вольфрам (не менее 90 % по массе), легированный никелем и молибденом. Никель выполняет роль связующей фазы, обеспечивающей спекаемость и пластичность, молибден повышает жаропрочность и модуль упругости. Типичные значения для заготовок ВНМ5-3:

• плотность — 17,0–17,5 г/см;
• предел прочности при растяжении — 700–900 МПа;
• предел текучести — не менее 550 МПа;
• твёрдость по Бринеллю — 250–310 HB;
• модуль упругости — 350–380 ГПа;
• коэффициент линейного расширения — 4,5–5,5 10 1/C.

Заготовки сохраняют прочностные характеристики при нагреве до 600–800 C в инертной среде или вакууме. В окислительной атмосфере выше 500 C требуется защитное покрытие или газозащитная среда.

Технология получения и формы поставки

Производство заготовок ВНМ5-3 включает смешивание порошков вольфрама, никеля и молибдена, холодное прессование, жидкофазное спекание при 1400–1550 C и последующую термомеханическую обработку. Горячая деформация (ковка, прокатка) позволяет снизить пористость и повысить однородность структуры. Поставляемые формы:

• прутки диаметром 10–100 мм, длиной до 600 мм;
• трубы с наружным диаметром 20–150 мм и толщиной стенки 5–30 мм;
• пластины толщиной 3–50 мм;
• заготовки под механическую обработку по чертежу заказчика.

Механическая обработка ведётся твердосплавным инструментом с износостойким покрытием; шлифование — алмазным кругом. Сварка плавлением затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединение выполняют пайкой или механическим крепежом.

Типовые области применения

Благодаря сочетанию высокой плотности, радиационной стойкости и прочности заготовки ВНМ5-3 востребованы в следующих системах и оборудовании:

• балансировочные грузы и инерционные массы в роторах турбомашин и гироскопах;
• экраны и коллиматоры в рентгеновской и гамма-дефектоскопии, в установках лучевой терапии;
• контейнеры и биологическая защита в радиохимическом производстве и хранилищах ИИИ;
• детали оснастки для горячей штамповки и прессования тугоплавких металлов;
• противовесы в авиационной и ракетной технике, в системах управления вектором тяги;
• электроды и токоподводы в установках электрошлакового переплава.

Сравнение типоразмеров и режимов эксплуатации

Приёмка и контроль качества

Заготовки ВНМ5-3 поставляются с сертификатом, включающим химический анализ, результаты измерения плотности гидростатическим методом и данные ультразвукового контроля на внутренние дефекты. Допуски на размеры назначаются по квалитетам H11–H14 в зависимости от назначения. Твёрдость проверяется на торцевых поверхностях не менее чем в трёх точках.

Вопросы и ответы