Лента из суперинвара: прецизионный материал для ответственных узлов
Лента из суперинвара холоднокатаный прецизионный прокат на основе железо-никелевого сплава с добавлением кобальта. Отличительная особенность материала сверхнизкий температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), который в диапазоне от 60 до +80 C составляет от 0,3 до 0,810 1/C. Это в 1015 раз ниже, чем у конструкционных сталей, что делает ленту незаменимой при изготовлении деталей, где критична стабильность геометрических размеров при колебаниях температуры.
Сплав легируется никелем (от 31 до 33 %), кобальтом (от 4 до 6 %) и железом (основа). Такое сочетание обеспечивает точку Кюри вблизи рабочего диапазона температур, что и обусловливает аномально низкое тепловое расширение. Лента поставляется в нагартованном или отожжённом состоянии, с классом точности по толщине от Т2 до Т4, что позволяет подбирать материал под конкретные требования технологического процесса.
Технические характеристики и сортамент
Лента из суперинвара производится методом холодной прокатки с последующей термической обработкой. Механические свойства зависят от степени нагартовки: твёрдое состояние обеспечивает предел прочности от 590 до 690 МПа, мягкое от 490 до 540 МПа. Относительное удлинение при разрыве для отожжённой ленты достигает от 30 до 35 %, что допускает гибку и штамповку без образования трещин.
| Состояние | Толщина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | ТКЛР, 10 1/C |
|---|---|---|---|---|
| Мягкое (отожжённое) | от 0,05 до 0,10 | от 490 до 540 | от 30 до 35 | от 0,3 до 0,8 |
| Полутвёрдое | от 0,10 до 0,30 | от 540 до 590 | от 15 до 20 | от 0,3 до 0,8 |
| Твёрдое (нагартованное) | от 0,30 до 0,80 | от 590 до 690 | от 3 до 5 | от 0,3 до 0,8 |
Сортамент включает ленты шириной от 5 до 250 мм, толщиной от 0,05 до 0,80 мм. По согласованию с заказчиком возможна поставка нестандартных размеров. Поверхность чистая, без окалины и расслоений, с шероховатостью Ra не более 0,8 мкм. Допуск по толщине для класса точности Т2 составляет от 0,005 до 0,010 мм в зависимости от номинала.
Применение в промышленности
Лента из суперинвара востребована в отраслях, где требуется высокая размерная стабильность узлов при перепадах температур:
- метрологическое оборудование меры длины, калибры, эталонные детали координатно-измерительных машин;
- оптические и лазерные системы корпуса резонаторов, зеркальные подложки, элементы юстировки;
- авиационная и космическая техника термостабильные каркасы гироскопов, крепёжные элементы оптических блоков;
- вакуумная техника фланцы и переходники для криогенных установок, работающих при температуре до 196 C;
- электронная промышленность основания для мощных полупроводниковых приборов и микросборок;
- нефтегазовое машиностроение чувствительные элементы датчиков давления и уровня.
Материал хорошо поддаётся механической обработке: штамповке, гибке, лазерной резке и травлению. При проектировании деталей следует учитывать, что суперинвар склонен к наклёпу, поэтому для получения стабильных размеров рекомендуется финишный отжиг при температуре от 800 до 850 C в защитной атмосфере.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем суперинвар отличается от обычного инвара?
Суперинвар дополнительно легирован кобальтом, что снижает ТКЛР примерно в 23 раза по сравнению с классическим инваром (сплав 36Н). Это обеспечивает более высокую размерную стабильность в диапазоне от 60 до +80 C.
Какая максимальная ширина ленты доступна?
Стандартная ширина ленты из суперинвара составляет от 5 до 250 мм. Для узких лент до 20 мм возможна поставка в рулонах с внутренним диаметром 150 или 300 мм.
Какой класс точности по толщине гарантируется?
Поставляется лента с классами точности Т2, Т3 и Т4. Для класса Т2 допуск на толщину составляет от 0,005 до 0,010 мм, что достаточно для изготовления пружинных контактов и мембран.
Возможна ли сварка ленты из суперинвара?
Сварка возможна аргонодуговым или лазерным методом. После сварки требуется отжиг для снятия внутренних напряжений, иначе в зоне шва ТКЛР может отличаться от основного металла.
