Лента ТКЛР 33НХ3: прецизионный сплав с нормированным температурным коэффициентом линейного расширения
Лента ТКЛР 33НХ3 — холоднокатаная полоса из прецизионного железоникелевого сплава, легированного хромом, с регламентированным значением температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) в диапазоне рабочих температур. Сплав относится к группе инварных и суперинварных композиций, где содержание никеля около 33 % и добавка хрома обеспечивают сочетание низкого ТКЛР с повышенной коррозионной стойкостью и стабильностью магнитных характеристик. Лента поставляется в термообработанном состоянии с гарантированным уровнем в интервале –60…+100 C и нормированным отклонением по толщине.
Технические характеристики и сортамент
Ключевой нормируемый параметр — температурный коэффициент линейного расширения, значение которого для 33НХ3 удерживается в узком коридоре и подтверждается дилатометрическим контролем каждой партии. Дополнительно регламентируются магнитная проницаемость, температура Кюри и остаточная индукция, что критично при изготовлении элементов, работающих в условиях одновременного теплового и магнитного нагружения.
- Толщина ленты — 0,05–2,0 мм; ширина — 10–250 мм.
- Предел текучести в отожжённом состоянии — 280–420 МПа.
- Относительное удлинение — не менее 20 %.
- ТКЛР в интервале –60…+100 C — (2,5–4,5)10 1/C.
- Температура Кюри — 230–260 C.
- Плотность — 8,1–8,2 г/см.
Химический состав и структурная стабильность
Основа сплава — никель 32–34 %, хром 2,5–4,0 %, остальное — железо с ограничением углерода, кремния и марганца. Хром вводится для подавления коррозионного растрескивания и повышения удельного электросопротивления, при этом он не выводит ТКЛР за пределы нормы. Структура — однофазный -твёрдый раствор с ГЦК-решёткой, устойчивый к фазовым превращениям при термоциклировании. Лента проходит вакуумный отжиг, снимающий наклёп после прокатки и фиксирующий требуемое значение .
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Допуск |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР, 1/C | 3,210 | –60…+100 C | дилатометрия | 0,510 |
| Толщина, мм | 0,20 | холодная прокатка | микрометрия | 0,01 |
| Предел текучести, МПа | 340 | отжиг | растяжение | 30 |
| Магнитная проницаемость | 1,05 | H = 80 А/м | баллистический | 0,02 |
| Температура Кюри, C | 245 | нагрев | термомагнитный | 10 |
Области применения
Лента 33НХ3 востребована там, где требуется согласование теплового расширения с сопрягаемыми материалами и сохранение геометрии при термоциклировании. Типовые узлы — вакуумные камеры, СВЧ-тракты, датчики давления и термопары, элементы лазерных резонаторов, корпуса полупроводниковых приборов.
- Электронная промышленность — корпуса и держатели кристаллов, согласующие элементы СВЧ-модулей.
- Приборостроение — мембраны датчиков давления, упругие элементы термостатов.
- Вакуумная техника — фланцы и токовводы, работающие при –60…+150 C.
- Лазерная оптика — юстировочные оправы и держатели зеркал.
- Авионика — экраны и магнитопроводы в условиях термоудара.
Технология обработки и монтажа
Лента допускает штамповку, лазерную и электроэрозионную резку, точечную и диффузионную сварку. При гибке радиус должен составлять не менее двух толщин во избежание локального изменения . После механической обработки рекомендуется вакуумный отжиг при 750–850 C для снятия напряжений и восстановления нормированного ТКЛР. Соединение с керамикой и стеклом выполняется через согласующие переходники, поскольку прямой спай вызывает термонапряжения.
Вопросы и ответы
Чем 33НХ3 отличается от классического инвара 36Н?
Сплав 33НХ3 содержит около 33 % никеля и легирован хромом, что снижает ТКЛР до (2,5–4,5)10 1/C и повышает коррозионную стойкость, тогда как 36Н имеет никель около 36 % и более высокий .
В каком диапазоне температур нормируется ТКЛР ленты 33НХ3?
Основной нормируемый интервал — –60…+100 C; для отдельных партий значение подтверждается дилатометрическим контролем с допуском 0,510 1/C.
Допускается ли сварка ленты без потери свойств?
Да, при точечной и диффузионной сварке в защитной среде; после сварки для восстановления нормированного рекомендуется вакуумный отжиг при 750–850 C.
Какая толщина ленты доступна в поставке?
Стандартный сортамент — от 0,05 до 2,0 мм при ширине 10–250 мм; отклонение по толщине нормируется в пределах 0,01 мм для тонких сечений.
