СПЛАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ КАТОДНОГО УЗЛА ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ Советский патент 1971 года по МПК H01J1/20 

Изобретение относится к высокотемпературным катодно-иодогревательным узлам с пронитанным катодом для электровакуумных приборов сверхвысокочастотного диапазона длин волн. Основные требования, нредъявляемые к узлам, - высокая формоустойчивость, стабильность параметров приОора, его надежность и долговечность, которые в значительной степени определяются стабильностью размеров и формы деталей катодно-подогревательного узла и его расположением по отношению к другим электродам прибора в течение всего срока службы.

В качестве материала нри изготовлении деталей высокотемпературных катодно-подогренательных узлов применяются молибден и тантал. Материалы таких деталей должны сохранять в течепие длительного времени (несколько тысяч часов) при рабочей температуре 1100-1200°С прочпость и форму. Молибден отвечает этим требованиям только частично, так как его прочность при высоких температурах быстро надает. Тантал превосходит молибден по прочности при высокой температуре, однако его формоустойчивость и прочность при этом являются все же недостаточными. Кроме того, тантал является остродефицитным материалом, а его стоимость высока.

узел, у которого, с целью повышения формоустойчивости и нрочпости, а следовательно, надежности и долговечности детали, катододержатель, экраны и пистоны изготовлены из сплава РН-6 или РН-8 на основе ниобия. Спла1( РН-6 содержит, вес. % : вольфрама 5-7, молибдена 4-6, циркония 1 -1,5, остальное пнобпй. Сплав РН-8 - вольфрама 7-9, циркония 2- 2,5, остальное ниобий. Стоимость предлагаемых сплавов значительно ниже стоимости тантала, так как ниобий, являюш,ийся их основой, и легируюш,ие элементы (вольфрам, молибден, цирконий) в несколько раз дешевле тантала.

Предлагаемые сплавы характеризуются высокими ирочностпыми свойствами и достаточной пластичностью, позволяюшей изготавливать из ннх в промышленных условиях методом обработки давлеппем разлпчные полуфабрикаты: трубы, проволоку, листы и фольгу толшиной от 1 до 0,1 мм. Пспользоваппе электропнолучевого метода плавки зиачптельно снижает содержание газовых нрнмесей, а для более равномерного состава слнтков применяется трехкратный нереплав. Листы различной толш:ипы 0,5-0,1 мм получают методо,1 горячей ковки и холодной нрокаткн с промежуточнымн рекрнсталлизационнымп отлсигами.

ва сплава РН-6 при кратковременном испытании илоских образцов толщиной 1 мм в рекристаллизованном состоянии в дианазоне темнератур 20-1700°С в сравнении с механическими свойствами тантала электроннолучевой илавки.

Сплав РН-8 но механическим свойствам близок к сплаву РН-6 и отличается от него повышенной пластичностью и лучшими антиэмисспонными свойствами. Из сопоставления механических свойств предлагаемых пиобиевых сплавов и тантала видно, что данные сплавы в интервале рабочих темнератур liOO-1200°С превышают, по прочпостп тантал почти в пять раз.

Наиболее значительпые преимуш,ества перед танталом эти еплавы имеют по длительной прочности. Испытания на длительную прочность на плоских образцах толш,иной 1 мм с длиной рабочей части 35 мм при температурах 1100 и 1200°С и нанряжениях 8- 20 кг/мм в вакууме мм рт. ст. на установке ЛП-303 показали, что 100-часовая ирочпость (oioo) сплава РИ-6 при 1100С в отожженном и деформированном состояниях достигает 17 и 14 кг/мм- соответственно против 3,8 кг/мм- для тантала в отожженном состоянии. При 1200°С 100-часовая прочность этого сплава остается довольно высокой и составляет 10 кг/мм, а у тантала она нонижается до 2 кг/мм в отожженном состоянии. Таким образом, у сплава РИ-6 наблюдается пятикратное нревышение длительной прочности при 1100 и 1200°С по сравнению с танталом. Это обстоятельство свидетельствует о значительном резерве нрочности выбранных сплавов при использовании их в качестве детален для ЭВИ в особенности, если учесть, что механические нагрузки на детали в нриборах значительно ниже, чем выбранные напряжения для нроведения иснытапнй на длительную нрочность.

Результаты испытания на формоустойчивость показали, что сплавы РИ-6 и РИ-8 более чем па порядок превосходят по этому параметру таптал при рабочих температурах 1100-1200°С.

Установлено, что газовыделепие сплава РИ-6 меньше, чем у тантала.

И р е д м е т изобретения

4.Снлав по п. 3, отличающийся тем, что он содержит 5-7% вольфрама, 1 -1,5% циркония, 4-6% молибдена.