Вольфрамовые заготовки ВРН в Минске

Вольфрамовые заготовки ВРН — технические характеристики и применение

Вольфрамовые заготовки ВРН представляют собой полуфабрикаты из вольфрама, полученные методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой. Маркировка ВРН расшифровывается как «вольфрам рений-не содержащий» — легирующие добавки в составе отсутствуют, материал представляет собой технически чистый вольфрам с содержанием основного компонента не менее 99,95%. Заготовки ВРН поставляются в виде прутков, пластин, дисков и колец, предназначенных для дальнейшего изготовления деталей методами точения, фрезерования, шлифования и электроэрозионной обработки.

Структура и физико-механические свойства

Структура вольфрамовых заготовок ВРН формируется в процессе спекания при температурах 2800–3000 C и последующей пластической деформации. Материал характеризуется мелкозернистой равноосной структурой с размером зерна 5–20 мкм, что обеспечивает стабильность механических характеристик по сечению заготовки. Плотность спеченного вольфрама ВРН достигает 19,2–19,3 г/см, что составляет 99,5–99,9% от теоретической плотности кристаллического вольфрама.

Ключевые физико-механические параметры заготовок ВРН:

• температура плавления — 3420 C;
• предел прочности при растяжении — 350–450 МПа (в состоянии после спекания);
• твердость по Виккерсу — 350–450 HV (после деформационного упрочнения до 500 HV);
• модуль упругости — 410 ГПа;
• температурный коэффициент линейного расширения — 4,5 10 К в интервале 20–1000 C.

Отсутствие рения в составе ВРН определяет более низкую пластичность по сравнению с вольфрам-рениевыми сплавами, однако обеспечивает преимущества по стоимости и стабильности свойств при высокотемпературной эксплуатации в вакууме и инертных средах.

Технологические особенности обработки

Вольфрамовые заготовки ВРН обладают высокой хрупкостью при комнатной температуре, что требует соблюдения специальных режимов механической обработки. Точение и фрезерование выполняются твердосплавным инструментом с подачей 0,05–0,15 мм/об и скоростью резания 15–30 м/мин. Для предотвращения сколов кромок применяется предварительный нагрев заготовок до 200–400 C при выполнении ответственных операций. Шлифование производится алмазными кругами на металлической связке с обильным охлаждением.

Электроэрозионная обработка заготовок ВРН позволяет получать отверстия и фасонные поверхности без образования микротрещин в приповерхностном слое. Для сварных соединений используется электронно-лучевая сварка в вакууме, обеспечивающая плотность шва не ниже 95% от основного металла.

Применение в промышленности

Заготовки ВРН востребованы в отраслях, где требуется работа материалов при температурах свыше 1500 C в условиях вакуума или защитной атмосферы. Основные направления использования:

• производство нагревателей и экранов для высокотемпературных вакуумных печей сопротивления;
• изготовление электродов для дуговой сварки в среде аргона и плазменной резки;
• выпуск мишеней для магнетронного распыления в тонкопленочных технологиях;
• производство контактов и электродов для разрядных устройств и коммутационной аппаратуры;
• изготовление тиглей и лодочек для выращивания монокристаллов сапфира и оксидных соединений;
• создание рентгеновских анодов и деталей электронно-лучевых пушек.

Сортамент и геометрические параметры

Номенклатура вольфрамовых заготовок ВРН включает прутки диаметром от 5 до 100 мм, пластины толщиной 2–40 мм с размерами до 300 300 мм, а также диски и кольца с наружным диаметром до 500 мм. Поставка возможна как в состоянии после спекания, так и после горячей ковки или прокатки с последующим отжигом для снятия внутренних напряжений.

Контроль качества и приемка

Каждая партия вольфрамовых заготовок ВРН проходит входной контроль химического состава методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Проверка плотности осуществляется гидростатическим взвешиванием, контроль структуры — металлографическим анализом на поперечных темплетах. Для ответственных применений проводится ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних расслоений и пор размером более 0,5 мм.

Вопросы и ответы