Лента из инвара: прецизионный материал для термостабильных узлов
Лента из инвара холоднокатаный прецизионный прокат из железоникелевого сплава 36Н (ГОСТ 10994-74) с содержанием никеля от 35 до 37%. Ключевая особенность материала минимальный коэффициент линейного расширения (КЛТР) в диапазоне температур от 60 до +100 C, что обеспечивает размерную стабильность деталей при колебаниях температуры. Поставка осуществляется в рулонах с обрезной кромкой, толщина полосы от 0,05 до 2,5 мм, ширина от 5 до 400 мм.
Физико-механические характеристики
Сплав 36Н относится к группе контролируемых инварных сплавов. После термической обработки (закалка от 830 C с последующим старением) КЛТР составляет от 0,5 до 2,510 1/C. Предел текучести достигает от 340 до 490 МПа в зависимости от степени нагартовки, относительное удлинение от 20 до 35%. Материал обладает стабильными магнитными свойствами и низкой теплопроводностью (от 10 до 13 Вт/(мК)).
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние поставки | КЛТР, 10 1/C | Предел прочности, МПа |
|---|---|---|---|---|
| от 0,05 до 0,10 | от 5 до 100 | нагартованная | от 1,0 до 2,0 | от 590 до 690 |
| от 0,11 до 0,30 | от 10 до 200 | полунагартованная | от 0,8 до 1,8 | от 490 до 590 |
| от 0,31 до 1,00 | от 20 до 300 | мягкая (отожжённая) | от 0,5 до 1,5 | от 390 до 490 |
| от 1,01 до 2,50 | от 50 до 400 | мягкая (отожжённая) | от 0,5 до 1,2 | от 340 до 440 |
Технологические особенности обработки
Лента из инвара хорошо поддаётся штамповке, гибке и глубокой вытяжке в отожжённом состоянии. Для получения точных геометрических параметров деталей рекомендуется назначать припуски на механическую обработку с учётом низкой теплопроводности материала локальный перегрев при шлифовании вызывает структурные изменения и рост КЛТР. Сварка выполняется аргонодуговым методом с присадочным прутком того же состава; после сварки обязателен отжиг для восстановления размерной стабильности.
Применение в промышленности
Основное назначение ленты из инвара изготовление термостабильных элементов измерительных систем и вакуумной техники. Материал востребован в следующих узлах и оборудовании:
- мембраны и сильфоны регуляторов давления для газораспределительных станций;
- термобиметаллические пластины в тепловых реле и автоматических выключателях;
- детали криогенных клапанов и арматуры для СПГ-оборудования;
- экраны и корпуса эталонных конденсаторов переменной ёмкости;
- шаблоны и калибры для контроля линейных размеров в цехах с нестабильной температурой;
- подложки для фотошаблонов в литографическом оборудовании.
В радиоэлектронной промышленности лента применяется для изготовления выводов и рамок микросхем, где требуется согласование КЛТР с кремниевыми кристаллами и керамическими корпусами. В оптическом приборостроении материал используется для оправ линз и зеркал, работающих в условиях перепада температур от 40 до +60 C.
Нормы и стандарты
Производство ленты регламентируется ГОСТ 14082-78 (ленты из прецизионных сплавов) и ТУ 14-1-4484-88. Химический состав контролируется по ГОСТ 10994-74. Допуски по толщине класс точности А или Б, по ширине класс точности А, Б или В. Кромка обрезная без заусенцев, допускается серповидность не более 1 мм на 1 м длины.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какой КЛТР у ленты из инвара после отжига?
После стандартного отжига при 830 C и медленного охлаждения коэффициент линейного расширения составляет от 0,5 до 2,510 1/C в интервале от 60 до +100 C. Точное значение зависит от химического состава и режима термообработки конкретной партии.
Можно ли подвергать ленту из инвара лазерной резке?
Лазерная резка допустима при толщине от 0,1 до 0,5 мм с последующим отжигом для снятия термических напряжений. Зона термического влияния при лазерном раскрое имеет повышенный КЛТР, поэтому для деталей с жёсткими допусками предпочтительна вырубка или травление.
Какие допуски по толщине обеспечиваются при поставке?
Для класса точности А допуск составляет от 0,005 до 0,02 мм в зависимости от номинальной толщины. Для класса точности Б от 0,01 до 0,04 мм. Разнотолщинность в пределах рулона не превышает половины поля допуска.
Чем инварная лента отличается от ленты из ковара?
Инвар (36Н) имеет минимальный КЛТР при комнатной температуре, но его коэффициент резко растёт выше 200 C. Ковар (29НК) содержит кобальт и обеспечивает согласование расширения с боросиликатным стеклом и керамикой в диапазоне от 70 до +450 C, что определяет его применение в вакуумных вводах.
