Биметаллическая полоса 42Н в Минске

Биметаллическая полоса 42Н: термочувствительный элемент для прецизионных систем

Биметаллическая полоса 42Н — двухслойный прокат, в котором активный слой выполнен из сплава 42Н (инварного типа, 42% Ni + Fe), а пассивный — из сплава с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Комбинация материалов обеспечивает нормируемую величину термобиметаллической чувствительности (удельного изгиба) в диапазоне 9,5–11,510 C при рабочем интервале температур от –60 до +450 C. Полоса поставляется в нагартованном или отожжённом состоянии, с классом точности по толщине ПТ3 и ПТ4 согласно ГОСТ 10533.

Ключевая особенность 42Н — сочетание высокой коррозионной стойкости активного слоя с линейностью термомеханической характеристики. В отличие от стандартных биметаллов типа ТБ135 или ТБ142, сплав 42Н сохраняет стабильный модуль упругости (1,47–1,5710 МПа) при циклических теплосменах, что критично для устройств многократного срабатывания. Материал допускает холодную штамповку, гибку с радиусом не менее 2–3 толщин и точечную сварку без потери чувствительности.

Технические параметры и сортамент

Полоса 42Н выпускается толщиной 0,4–3,0 мм, шириной 20–200 мм. Допуск на толщину — 0,03 мм для класса ПТ3, 0,05 мм — для ПТ4. Кромки — обрезные, без заусенцев, с радиусом скругления не более 0,1 мм. Поверхность — без расслоений, плен и следов окалины, шероховатость Ra 1,6 мкм.

Применение в промышленных узлах

Биметаллическая полоса 42Н используется в качестве заготовки для изготовления термочувствительных пластин и пружин в следующих системах:

• тепловые реле защиты электродвигателей и трансформаторов — расцепители с обратнозависимой характеристикой срабатывания;
• термостаты газового и жидкостного отопления — регулирующие элементы с диапазоном настройки 20–120 C;
• автоматические выключатели — тепловые расцепители с компенсацией температуры окружающей среды;
• клапаны терморегуляции в системах охлаждения ДВС и гидроприводах;
• датчики температуры в контрольно-измерительном оборудовании — стрелочные указатели и сигнализаторы.

Для реле с номинальным током до 63 А применяется полоса толщиной 0,6–1,0 мм, для мощных расцепителей до 250 А — 1,2–2,0 мм. При проектировании учитывается стрела прогиба при заданном перепаде температур, которая рассчитывается по формуле f = K(t–t)L/h, где K — удельный изгиб, L — рабочая длина, h — толщина.

Особенности обработки и монтажа

При штамповке деталей из полосы 42Н необходимо исключить наклёп кромок — это вызывает дрейф характеристики срабатывания. Рекомендуемая схема — вырубка с зазором 5–8% от толщины, последующая зачистка кромок. Сварка — точечная или лазерная, с локализацией зоны нагрева не ближе 5 мм от рабочего участка. Для пайки применяются припои с температурой плавления не выше 350 C (ПСр-45, ПСр-72), чтобы не изменить структуру активного слоя.

Хранение полосы — в сухих отапливаемых складах, исключающих конденсацию влаги. Допустимый срок хранения без консервации — 12 месяцев. Перед штамповкой нагартованный материал рекомендуется выдерживать при 18–25 C не менее 24 часов для стабилизации внутренних напряжений.

Вопросы и ответы