Куниаль пруток МНА13-3 в Минске

Куниаль пруток МНА13-3: медно-никель-алюминиевый сплав для прецизионных деталей

Куниаль МНА13-3 — дисперсионно-твердеющий медно-никель-алюминиевый сплав, содержащий 12,5–13,5 % никеля и 2,5–3,5 % алюминия. Пруток из этого сплава поставляется в тянутом, прессованном или горячекатаном состоянии и применяется там, где требуется сочетание высокой прочности, коррозионной стойкости и стабильности геометрии при нагреве до 400–500 C. Сплав упрочняется за счёт выделения интерметаллидной фазы NiAl при старении, что обеспечивает предел прочности до 900–1100 МПа после термической обработки.

Химический состав и структура

Сплав МНА13-3 относится к системе Cu–Ni–Al и не содержит бериллия, что выгодно отличает его от бериллиевых бронз по токсикологическим и стоимостным параметрам. Основные легирующие элементы:

• Никель (Ni) — 12,5–13,5 %: обеспечивает твёрдорастворное упрочнение и коррозионную стойкость.
• Алюминий (Al) — 2,5–3,5 %: формирует упрочняющую фазу NiAl при старении.
• Железо (Fe) — до 0,5 %: модифицирует структуру, ограничивает рост зерна.
• Марганец (Mn) — до 0,5 %: повышает технологичность при горячей деформации.
• Медь (Cu) — основа: обеспечивает электро- и теплопроводность.
• Примеси (Pb, S, P) — суммарно не более 0,1 %: регламентируются для сохранения пластичности.

После закалки от 900–950 C в воде сплав имеет структуру пересыщенного -твёрдого раствора. Последующее старение при 500–550 C в течение 3–5 часов вызывает выделение мелкодисперсных частиц NiAl, когерентных матрице, что даёт максимальный прирост твёрдости — до 250–320 HB.

Механические и физические свойства прутка МНА13-3

Свойства прутка зависят от состояния поставки и режима термообработки. Ниже приведены типичные значения для тянутого прутка после закалки и старения.

Сортамент и размеры прутка

Пруток МНА13-3 выпускается диаметром от 5 до 120 мм в зависимости от способа производства. Тянутый пруток обеспечивает точность по 11–12 квалитету и шероховатость Ra 1,6 мкм, что позволяет использовать его без дополнительной механической обработки для изготовления осей, втулок и направляющих. Прессованный пруток диаметром 40–120 мм применяется для последующей обработки резанием крупногабаритных деталей.

• Диаметр тянутого прутка — 5–40 мм, длина — 2–4 м.
• Диаметр прессованного прутка — 40–120 мм, длина — 1–3 м.
• Кривизна прутка — не более 1,5 мм на 1 м длины.
• Овальность — в пределах половины допуска на диаметр.
• Поставка — без термической обработки или после закалки и старения по требованию заказчика.

Области применения

Пруток МНА13-3 востребован в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках и повышенных температурах, где медные сплавы с более низкой прочностью не обеспечивают ресурс. Конкретные направления:

• Детали криогенной и вакуумной техники: токовводы, уплотнительные кольца, элементы арматуры.
• Авиастроение: втулки шасси, вкладыши подшипников скольжения, детали топливной аппаратуры.
• Приборостроение: пружины, мембраны, контакты разъёмов, работающие до 400 C.
• Нефтегазовое оборудование: седла клапанов, шпиндели задвижек, детали насосов перекачки агрессивных сред.
• Судостроение: элементы судовой арматуры, контактирующие с морской водой.
• Электротехника: коллекторные пластины, токосъёмные элементы, работающие при нагреве.

Сплав сохраняет работоспособность в морской воде, в атмосфере с повышенной влажностью и в слабоагрессивных средах. При контакте с алюминиевыми сплавами требуется изоляция во избежание гальванической коррозии.

Обработка и термообработка

Пруток МНА13-3 обрабатывается резанием удовлетворительно в мягком состоянии и хуже — после старения. Рекомендуемые режимы: скорость резания 80–120 м/мин твердосплавным инструментом, подача 0,1–0,2 мм/об. Закалка проводится от 900–950 C с охлаждением в воде; старение — при 500–550 C в течение 3–5 часов с охлаждением на воздухе. Сварка плавлением затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; предпочтительна пайка твёрдыми припоями.

Вопросы и ответы