Круг из сплава 36НХТЮ: состав, свойства и применение
Круг из сплава 36НХТЮ — это горячекатаный или кованый сортовой прокат круглого сечения, изготовленный из прецизионного дисперсионно-твердеющего железо-никелевого сплава с добавками хрома, титана и алюминия. Материал относится к группе сплавов с высоким электрическим сопротивлением и управляемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Основное назначение круга 36НХТЮ — производство упругих чувствительных элементов, работающих в интервале температур от –60 до +100 C.
Химический состав и структура
Сплав 36НХТЮ легирован никелем (35–37 %), хромом (12–13 %), титаном (2,4–3,0 %) и алюминием (0,9–1,3 %). Углерод ограничен до 0,05 %, сера и фосфор — до 0,02 % каждого. После закалки от 950–980 C и старения при 650–750 C в аустенитной матрице выделяются интерметаллидные фазы типа NiTi и NiAl, обеспечивающие дисперсионное упрочнение. Именно эта термическая обработка формирует комплекс механических свойств, отличающий круг 36НХТЮ от обычных коррозионностойких сталей аустенитного класса.
Механические характеристики после термообработки
В состоянии поставки (горячекатаном или кованом) сплав имеет умеренную твёрдость и хорошо обрабатывается резанием. После полного цикла упрочнения круг 36НХТЮ демонстрирует высокий предел упругости при сохранении достаточной пластичности. Предел текучести достигает 850–1000 МПа, относительное удлинение составляет 6–10 %. Материал характеризуется низким значением ТКЛР в рабочем диапазоне температур, что критично для задач точного приборостроения.
| Параметр | Значение после закалки | Значение после старения | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести, МПа | 350–450 | 850–1000 | Растяжение по ГОСТ 1497 | Зависит от диаметра |
| Относительное удлинение, % | 30–35 | 6–10 | Растяжение по ГОСТ 1497 | Для прутков до 40 мм |
| Твёрдость, HRC | 15–20 | 38–44 | По Роквеллу | Шкала C |
| ТКЛР (20–100 C), 10/C | 7,5–8,5 | 7,0–8,0 | Дилатометрия | Анизотропия мала |
| Модуль упругости, ГПа | 180–190 | 185–195 | Динамический метод | При 20 C |
Сортамент и нормативная база
Круг из сплава 36НХТЮ поставляется в диаметрах от 5 до 80 мм. Горячекатаный прокат диаметром до 40 мм изготавливается по ГОСТ 2590, кованый — по ГОСТ 1133. Химический состав регламентируется ГОСТ 10994, технические условия на сортовой прокат — ГОСТ 14955 для калиброванных прутков. Для ответственных применений возможна поставка с ультразвуковым контролем сплошности по классу 1–2.
Применение в промышленности
Круг 36НХТЮ востребован в отраслях, где требуется сочетание упругости, стабильности размеров и коррозионной стойкости в умеренных средах:
- производство пружин и мембран для датчиков давления и расходомеров;
- изготовление сильфонов и упругих элементов исполнительных механизмов;
- детали часовых механизмов и гироскопических приборов;
- токоведущие пружинные контакты в электротехнических аппаратах;
- элементы виброизоляции и компенсаторы в авиационном приборостроении.
Рабочая среда — воздух, пресная вода, слабые растворы кислот и щелочей. Сплав не предназначен для эксплуатации в морской воде и агрессивных хлоридсодержащих средах из-за склонности к питтинговой коррозии при длительном контакте.
Особенности обработки и заказа
Круг 36НХТЮ в состоянии поставки допускает токарную и фрезерную обработку твёрдосплавным инструментом. После старения материал обрабатывается только шлифованием или электроэрозионным методом. При заказе необходимо указывать диаметр, состояние поставки (термообработанное или без термической обработки), группу контроля качества и объём партии. Для пружинных элементов рекомендуется заказывать круг с гарантированным химическим составом по узким пределам никеля и титана.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 36НХТЮ от пружинной стали 60С2А?
Сплав 36НХТЮ сохраняет упругие свойства при температурах до +100 C и имеет значительно меньший ТКЛР, что обеспечивает стабильность характеристик при колебаниях температуры. Сталь 60С2А дешевле, но её упругие свойства деградируют уже при +80 C, а ТКЛР в 1,5–2 раза выше.
В каком состоянии поставляется круг 36НХТЮ?
Стандартная поставка — горячекатаный или кованый круг без термической обработки (твёрдость 15–20 HRC). По требованию заказчика возможна поставка в закалённом состоянии или после полного цикла старения, однако это удорожает продукцию и усложняет механическую обработку.
Какие диаметры круга 36НХТЮ доступны?
Промышленно выпускаются диаметры от 5 до 80 мм. Наиболее распространены размеры 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30, 40 мм. Круг диаметром свыше 60 мм изготавливается ковкой с последующей обточкой.
Какой режим старения рекомендуется для достижения максимальной упругости?
Оптимальный режим: закалка от 950–980 C в воду или масло, затем старение при 700–750 C в течение 2–4 часов с охлаждением на воздухе. Точные параметры подбираются в зависимости от требуемого сочетания предела упругости и пластичности.
