Холоднотянутая проволока круглая ГОСТ 18389-73: технические характеристики и применение
Холоднотянутая проволока круглая по ГОСТ 18389-73 — это продукция из прецизионных сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), выпускаемая методом многократного волочения с промежуточными отжигами. Стандарт распространяется на проволоку из сплавов марок 29НК, 32НКД, 36Н, 42Н, 47НД, 48Н, 52Н и других, применяемую в приборостроении, электронной технике и вакуумной промышленности. Ключевое отличие от проволоки общего назначения — нормированный ТКЛР и стабильность геометрии по всей длине бухты.
Сортамент и точность изготовления
Диаметр проволоки по ГОСТ 18389-73 устанавливается в пределах 0,10–6,00 мм. Продукция поставляется в бухтах или на катушках, для диаметров свыше 1,0 мм допускается изготовление в прутках мерной длины. Точность прокатки регламентируется квалитетами h9–h11 в зависимости от диаметра и группы точности. Кривизна проволоки на отрезке 1 м не превышает значений, установленных стандартом для соответствующей группы.
Поверхность проволоки — светлая, без окалины, трещин, расслоений и закатов. Допускаются отдельные риски и вмятины глубиной не более половины предельного отклонения по диаметру. Овальность не должна выходить за поле допуска. Для ответственных применений в электровакуумных приборах поставляется проволока повышенной чистоты поверхности.
Марочный состав и физические свойства
Сплавы, охватываемые ГОСТ 18389-73, относятся к классу прецизионных железоникелевых и железоникелькобальтовых систем. Содержание никеля — от 28 до 52 %, легирование кобальтом, хромом, титаном, алюминием обеспечивает требуемый уровень ТКЛР и магнитных характеристик.
- 29НК — сплав железо-никель-кобальт, ТКЛР 4,5–5,510 1/C в диапазоне –60…+400 C, применяется для спаев с тугоплавким стеклом.
- 32НКД — легирован кобальтом и медью, обеспечивает согласованное расширение с боросиликатными стёклами.
- 36Н — инварный класс, минимальный ТКЛР 1,0–1,510 1/C в интервале –60…+100 C.
- 42Н — ТКЛР 5,5–7,010 1/C, используется в металлостеклянных узлах с мягкими стёклами.
- 47НД — легирован медью, стабилен при термоциклировании в вакуумных приборах.
- 52Н — повышенное содержание никеля, ТКЛР 9,5–10,510 1/C, применяется для согласования с керамикой.
Удельное электрическое сопротивление сплавов — 0,45–0,85 Оммм/м. Температура полного отжига — 750–950 C в защитной атмосфере или вакууме. Механические свойства холоднотянутой проволоки зависят от степени обжатия и диаметра: временное сопротивление разрыву достигает 700–1200 МПа для тонких диаметров.
Типовые параметры проволоки по ГОСТ 18389-73
| Марка сплава | Диаметр, мм | ТКЛР, 10 1/C | в, МПа | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| 29НК | 0,20–1,00 | 4,5–5,5 | 800–1100 | Спаи со стеклом С49-2 |
| 32НКД | 0,30–2,00 | 3,0–4,5 | 750–1050 | Электровакуумные вводы |
| 36Н | 0,10–3,00 | 1,0–1,5 | 700–1000 | Инварные элементы, эталоны |
| 42Н | 0,50–4,00 | 5,5–7,0 | 650–950 | Металлостеклянные корпуса |
| 47НД | 0,40–3,50 | 6,5–8,0 | 700–1000 | Вакуумные приборы |
| 52Н | 0,60–6,00 | 9,5–10,5 | 600–900 | Согласование с керамикой |
Технология производства
Исходной заготовкой служит горячекатаная катанка или прессованный пруток. Волочение выполняется на многократных волочильных станах с применением твёрдосплавных фильер. Между проходами проводится рекристаллизационный отжиг в проходных печах с защитной атмосферой (водород, диссоциированный аммиак) для предотвращения окисления и науглероживания. Финальная операция — правка и контроль геометрии.
Для получения проволоки с нормированным ТКЛР обязательна стабилизирующая термообработка при 800–900 C, обеспечивающая гомогенность твёрдого раствора. Отклонение химического состава от марочного приводит к смещению ТКЛР и нарушению условий спая со стеклом или керамикой.
Применение в промышленности
- Электровакуумные приборы: вводы, траверсы, держатели катодов, спаи со стеклом марок С49-2, С52-1.
- Полупроводниковая техника: выводы корпусов интегральных схем, согласованные с боросиликатным стеклом.
- Приборостроение: чувствительные элементы термостатов, мембраны датчиков давления.
- Электронная промышленность: токовводы герметичных реле и разъёмов.
- Метрология: элементы эталонов длины и инварных измерительных систем.
- Криогенная техника: узлы, работающие в диапазоне –196…+20 C.
Контроль качества и приёмка
Приёмо-сдаточные испытания включают проверку химического состава, геометрии, механических свойств и ТКЛР. ТКЛР определяется дилатометрическим методом на образцах после заданной термообработки. Испытание на растяжение проводится по ГОСТ 10446. Поверхность контролируется визуально и при необходимости — методом микроскопии. Партия сопровождается сертификатом качества с указанием марки, диаметра, номера плавки и результатов испытаний.
Вопросы и ответы
Чем проволока по ГОСТ 18389-73 отличается от проволоки общего назначения?
Основное отличие — нормированный температурный коэффициент линейного расширения и стабильность свойств по длине бухты. Проволока предназначена для спаев со стеклом и керамикой, где рассогласование ТКЛР недопустимо.
Какой диапазон диаметров охватывает стандарт?
ГОСТ 18389-73 распространяется на проволоку диаметром от 0,10 до 6,00 мм. Точность изготовления соответствует квалитетам h9–h11 в зависимости от группы точности.
Для каких марок нормируется минимальный ТКЛР?
Наименьший ТКЛР обеспечивает сплав 36Н — 1,0–1,510 1/C в интервале –60…+100 C. Для сравнения, сплав 52Н имеет ТКЛР 9,5–10,510 1/C.
Какая термообработка требуется перед использованием?
Для снятия наклёпа и стабилизации ТКЛР проводится отжиг при 750–950 C в вакууме или защитной атмосфере. Режим подбирается под марку сплава и конечное применение.
