Лента из суперинвара 32НКД-ВИ: прецизионный термостабильный сплав для магнитопроводов
Лента из суперинвара 32НКД-ВИ — холоднокатаная полоса из железоникелькобальтового сплава с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) в диапазоне –60…+100 C. Марка 32НКД-ВИ выплавляется в вакуумно-индукционной печи (индекс «ВИ»), что обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений. Толщина ленты — от 0,05 до 2,0 мм, ширина — до 400 мм, поставка в рулонах с кромкой обрезной или необрезной.
Ключевая особенность суперинвара 32НКД-ВИ — сочетание близкого к нулю ТКЛР (не более 1,010 1/C в интервале –60…+100 C) с высокой магнитной проницаемостью в слабых полях. Легирование кобальтом (до 4 %) и микродобавки редкоземельных элементов стабилизируют структуру аустенита, снижая магнитную анизотропию после термомагнитной обработки. Лента проходит вакуумный отжиг при 1050–1100 C для снятия наклепа и формирования требуемой кристаллографической текстуры.
Технические параметры ленты 32НКД-ВИ
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,05–2,0 | ГОСТ 8.051 | мм | ТУ 14-1-4898 |
| ТКЛР | 1,010 | –60…+100 C | 1/C | ГОСТ 14080 |
| Магнитная проницаемость max | 80 000 | H = 0,08 А/м | — | ГОСТ 8.377 |
| Коэрцитивная сила Hc | 1,6 | после отжига | А/м | ГОСТ 8.377 |
| Плотность | 8,2 | 20 C | г/см | — |
| Шероховатость Ra | 0,63 | после прокатки | мкм | ГОСТ 2789 |
Области применения
- Магнитопроводы трансформаторов тока и напряжения класса точности 0,02–0,2 в составе релейной защиты и АСУ ТП энергообъектов.
- Экранирующие корпуса и магнитные экраны для криоэлектронных датчиков СКВИД и магнитометров, работающих при температуре жидкого гелия.
- Чувствительные элементы индукционных датчиков перемещения и крутящего момента в системах ЧПУ металлообрабатывающих станков.
- Магнитные системы гироскопов и акселерометров в навигационных комплексах авиационной и морской техники.
- Дроссели и трансформаторы в измерительных каналах медицинских томографов и спектрометров ЯМР.
- Компенсационные элементы оптико-механических систем, требующих инвариантности геометрии к перепадам температуры.
Технологические особенности переработки
Лента 32НКД-ВИ поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии. При штамповке пластин магнитопроводов применяют гидравлические прессы с усилием 100–250 тс и твердосплавный инструмент — суперинвар склонен к налипанию на режущую кромку. Для склейки шихтованных сердечников используют вакуумные печи с давлением остаточных газов не выше 110 Па. Финальный отжиг в водороде при 1100 C формирует требуемую магнитную текстуру и обеспечивает max свыше 100 000.
Сварка ленты выполняется аргонодуговым способом с присадочным материалом на никелевой основе; зона термического влияния требует последующей термообработки для восстановления магнитных свойств. Резка в размер — лазерная или электроэрозионная, механическая резка формирует заусенец, снижающий коэффициент заполнения пакета.
Вопросы и ответы
Чем 32НКД-ВИ отличается от классического инвара 36Н?
Суперинвар 32НКД-ВИ содержит кобальт и легирующие микродобавки, что снижает ТКЛР до 1,010 1/C против 1,5–2,010 1/C у инвара 36Н, а также повышает магнитную проницаемость в слабых полях.
Какой диапазон температур сохраняет термостабильность ленты?
Регламентированный ТКЛР обеспечивается в интервале –60…+100 C. При выходе за эти границы коэффициент линейного расширения возрастает, что необходимо учитывать при проектировании прецизионных узлов.
Требуется ли термообработка после механической обработки?
Да. Штамповка, резка и гибка вносят наклёп, снижающий магнитную проницаемость. Вакуумный или водородный отжиг при 1050–1100 C восстанавливает структуру аустенита и магнитные характеристики.
В каких толщинах поставляется лента 32НКД-ВИ?
Стандартный сортамент — от 0,05 до 2,0 мм. Для магнитопроводов измерительных трансформаторов обычно применяют ленту 0,1–0,35 мм, для экранов криогенной техники — 0,05–0,1 мм.
