Полоса из прецизионного сплава с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Полоса ТКЛР сортовой прокат из прецизионных сплавов с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения. Материал применяется в узлах, где требуется компенсация тепловых деформаций сопряжённых деталей, изготовленных из стекла, керамики, кремния или других материалов с отличающимся термическим расширением. Изделие поставляется в виде холоднокатаных или горячекатаных полос с контролируемой геометрией поперечного сечения.
Классификация и маркировка
В зависимости от величины ТКЛР сплавы разделяют на группы:
- инварные классы с коэффициентом от 1,0 до 2,510 К для метрологического оборудования и эталонных мер;
- коварные составы с ТКЛР от 4,5 до 6,510 К для спаев с тугоплавким стеклом;
- сплавы с повышенным расширением от 9 до 1210 К для биметаллических термочувствительных элементов;
- высоколегированные аустенитные марки с коэффициентом от 14 до 1810 К для переходных элементов в вакуумной технике.
Технические характеристики
Полоса ТКЛР производится по ГОСТ 103-2006 и техническим условиям на конкретные марки сплавов. Толщина проката составляет от 0,5 до 8,0 мм, ширина от 20 до 200 мм. Допуски на размеры соответствуют классу точности Б или В по нормативной документации. Механические свойства нормируются по временному сопротивлению разрыву и относительному удлинению после окончательной термической обработки.
Температурный коэффициент линейного расширения определяется интерференционным или дилатометрическим методом в диапазоне от 20 до 300 C. Для ответственных применений контролируется стабильность размеров после циклического нагрева до рабочих температур.
| Марка сплава | ТКЛР, 10 К | Толщина, мм | Ширина, мм | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 29НК | от 4,5 до 5,5 | от 0,5 до 3,0 | от 20 до 100 | Спаи со стеклом С52 |
| 36Н | от 1,0 до 2,0 | от 1,0 до 5,0 | от 30 до 150 | Метрологические меры |
| 47НД | от 8,5 до 10,5 | от 0,8 до 4,0 | от 25 до 120 | Термобиметаллы |
Технология производства
Полосы ТКЛР изготавливаются методом горячей прокатки с последующей холодной деформацией для достижения требуемых допусков и качества поверхности. После прокатки выполняется вакуумный отжиг для снятия внутренних напряжений и стабилизации структуры. Контроль ТКЛР проводится на образцах от каждой плавки, что обеспечивает воспроизводимость термических свойств в пределах партии.
Области применения
Материал востребован в следующих отраслях и узлах:
- электровакуумные приборы переходники для спаев металл-стекло в мощных генераторных лампах;
- полупроводниковое производство рамки и держатели кристаллов в корпусах микросхем;
- оптическое приборостроение оправы линз и зеркал с компенсацией температурного дрейфа фокуса;
- авиационная и ракетная техника сильфонные компенсаторы и термостабильные каркасы гироскопов;
- криогенное машиностроение переходные элементы для токовводов при температурах от 196 до +100 C;
- энергетическое оборудование термочувствительные пластины в реле и предохранительных клапанах.
Контроль качества и испытания
Каждая партия полос ТКЛР проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа. Для изделий, предназначенных для спаев с керамикой, дополнительно проверяется адгезия оксидного слоя после термического окисления. Геометрические параметры контролируются микрометром и штангенциркулем по всей длине полосы. Отклонение от плоскостности не превышает 3 мм на 1 метр длины.
Условия поставки
Полосы ТКЛР поставляются в бухтах или отрезками мерной длины от 1 до 4 метров. Поверхность очищается от окалины и консервируется для защиты от коррозии при транспортировке. Допускается поставка с обрезной или необрезной кромкой в зависимости от требований заказчика. Маркировка наносится на каждый пакет с указанием марки сплава, номера плавки и результатов испытаний.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какой допуск на ТКЛР гарантируется для полосы 29НК?
Для коварного сплава 29НК нормируется ТКЛР от 4,5 до 5,510 К в интервале температур от 20 до 300 C. Конкретное значение зависит от режима термической обработки и контролируется для каждой плавки.
Возможна ли поставка полосы ТКЛР с полированной поверхностью?
Да, по отдельному заказу выполняется шлифовка или полировка поверхности до шероховатости Ra не более 0,8 мкм. Такая обработка требуется для оптических узлов и вакуумных систем.
Чем отличается полоса ТКЛР от обычной полосы из конструкционной стали?
Главное отличие нормируемый температурный коэффициент расширения, стабильный в заданном диапазоне температур. Конструкционная сталь не имеет контролируемого ТКЛР и не обеспечивает герметичных спаев со стеклом.
Какой максимальный размер полосы доступен для заказа?
Стандартные размеры ограничены толщиной до 8 мм и шириной до 200 мм. Для нестандартных сечений требуется согласование технических условий с производителем.
