Вольфрамовые заготовки ВТ в Минске

Вольфрамовые заготовки ВТ: технические характеристики и применение

Вольфрамовые заготовки марки ВТ — это полуфабрикаты из технически чистого вольфрама, полученные методом порошковой металлургии с последующим спеканием и деформационной обработкой. Марка ВТ регламентируется ГОСТ 10155-75 и соответствует содержанию основного элемента не менее 99,9 %. Заготовки выпускаются в виде штабиков, прутков, пластин и цилиндрических слитков, предназначенных для дальнейшей механической обработки или передела в готовые изделия.

Структура и физико-механические свойства

Материал ВТ имеет объёмно-центрированную кубическую решётку с параметром a = 3,165 . После спекания формируется мелкозернистая структура с размером зерна 5–20 мкм, которая при деформации приобретает волокнистую текстуру. Плотность спечённых заготовок достигает 19,1–19,3 г/см, что составляет 98–99 % от теоретической. Остаточная пористость не превышает 1–2 %.

Ключевые параметры технически чистого вольфрама ВТ:

• Температура плавления — 3410 C
• Предел прочности при растяжении (деформированный пруток) — 800–1100 МПа
• Модуль упругости — 390–410 ГПа
• Твёрдость по Виккерсу (спечённое состояние) — 3000–3500 МПа
• Теплопроводность при 20 C — 163–173 Вт/(мК)
• Коэффициент линейного расширения — 4,3–4,510 К

Технология производства

Исходным сырьём служит вольфрамовый порошок, получаемый восстановлением триоксида вольфрама водородом при 700–1000 C. Средний размер частиц порошка — 2–5 мкм. Формование заготовок осуществляется холодным изостатическим прессованием при давлении 150–300 МПа. Спекание проводится в водородной среде при 2200–2700 C. Для повышения плотности и механических характеристик применяется ротационная ковка или прокатка при 1400–1600 C.

Типоразмеры и допуски

Области применения

Вольфрамовые заготовки ВТ используются в тех узлах и системах, где требуется сочетание тугоплавкости, высокой эрозионной стойкости и стабильности геометрии при температурах выше 2000 C:

• Электроды для вакуумно-дуговой и электронно-лучевой сварки
• Экраны и футеровка камер установок ионной имплантации
• Тигли и оснастка для выращивания монокристаллов методом Чохральского
• Мишени для магнетронного напыления в микроэлектронике
• Балансировочные грузы и инерционные элементы в авиаприборостроении
• Заготовки для изготовления сварочных электродов неплавящегося типа

Обработка и эксплуатационные ограничения

Механическая обработка заготовок ВТ выполняется твердосплавным инструментом с износостойким покрытием при скорости резания 20–40 м/мин. Шлифование проводится алмазными кругами зернистостью 80/63–125/100. При нагреве выше 400 C на воздухе вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO, поэтому эксплуатация в окислительной среде ограничена температурой 350–400 C. В вакууме и инертных средах рабочий диапазон расширяется до 2500 C.

Рекристаллизация деформированного вольфрама ВТ начинается при 1200–1300 C, что приводит к снижению пластичности и переходу в хрупкое состояние при комнатной температуре. Для ответственных изделий рекомендуется эксплуатация в деформированном состоянии без перегрева выше указанного порога.

Вопросы и ответы