Лента ТКЛР 47НХ — прецизионный сплав для термобиметаллических элементов
Лента ТКЛР 47НХ — это холоднокатаная лента из прецизионного сплава с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), нормируемым в диапазоне 4710 К. Материал относится к группе железоникелевых сплавов с регулируемым содержанием хрома, что обеспечивает стабильность физико-механических характеристик в интервале рабочих температур от –60 до +300 C. Лента поставляется в нагартованном или отожжённом состоянии, с классом точности по толщине, соответствующим требованиям ГОСТ 24957 и ТУ 14-1-4483.
Основное назначение ленты ТКЛР 47НХ — изготовление термобиметаллических полос, работающих в составе тепловых реле, автоматических выключателей, термостатов и регуляторов температуры. В паре с высокоактивным слоем (например, сплавом 75ГНД) лента формирует термобиметалл с удельным прогибом до 12,510 К, что позволяет проектировать компактные исполнительные механизмы с малым тепловым гистерезисом. Благодаря низкому значению ТКЛР в сочетании с высокой упругостью, материал применяется также в качестве пассивного слоя в биметаллических пластинах для авиационной и судовой автоматики.
Технические характеристики ленты ТКЛР 47НХ
Химический состав сплава нормируется по ГОСТ 10994 и включает никель (46,5–48,5 %), хром (0,8–1,4 %), остальное — железо. Легирование хромом повышает коррозионную стойкость и стабилизирует ТКЛР после термической обработки. Механические свойства зависят от состояния поставки: в отожжённом виде твёрдость составляет 120–150 HV, в нагартованном — до 220 HV. Предел текучести — 340–420 МПа, относительное удлинение — не менее 25 % для мягкого состояния.
Геометрические параметры ленты регламентируются сортаментом: толщина от 0,05 до 2,5 мм, ширина от 5 до 250 мм. Допуски по толщине для прецизионных применений — 0,005 мм на тонких сечениях. Кромка поставляется обрезной или необрезной, поверхность — чистая, без расслоений и заусенцев, с шероховатостью Ra не более 1,25 мкм.
| Параметр | Толщина 0,1 мм | Толщина 0,5 мм | Толщина 1,0 мм | Толщина 2,0 мм |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР, 10 К | 47 1 | 47 1 | 47 1 | 47 1 |
| Предел текучести, МПа | 380 | 360 | 350 | 340 |
| Твёрдость, HV | 180 | 160 | 150 | 140 |
| Относительное удлинение, % | 20 | 25 | 28 | 30 |
Применение в термомеханических системах
Лента ТКЛР 47НХ востребована при производстве термобиметаллических пластин для следующих типов оборудования:
- тепловые расцепители автоматических выключателей серий ВА и АЕ;
- термостаты газовых горелок и систем отопления;
- датчики температуры в электроприводах и трансформаторных подстанциях;
- реле времени с тепловой задержкой в промышленной автоматике;
- компенсаторы теплового расширения в оптических и лазерных системах;
- исполнительные элементы клапанов и заслонок в климатическом оборудовании.
Для обеспечения стабильного срабатывания термобиметаллических узлов лента ТКЛР 47НХ проходит контроль ТКЛР на дилатометре в диапазоне 20–300 C. Допустимое отклонение от номинального значения не превышает 110 К, что гарантирует повторяемость температурных характеристик в партии. При проектировании многослойных биметаллов учитывается модуль упругости сплава — 155–165 ГПа, а также температурная зависимость предела упругости, сохраняющая не менее 85 % от начального значения при 250 C.
Лента поставляется в рулонах массой до 80 кг, с защитой поверхности от коррозии. Допускается резка на мерные длины по требованию заказчика. Для пайки и сварки с активными слоями рекомендуется предварительное обезжиривание и активация поверхности; при лужении применяются флюсы на основе хлористого цинка.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура для ленты ТКЛР 47НХ?
Сплав сохраняет стабильный ТКЛР до 300 C. При кратковременном нагреве до 400 C допустима работа без необратимых изменений структуры, однако для длительной эксплуатации рекомендуется ограничивать температуру 250–280 C.
Чем отличается лента ТКЛР 47НХ от сплава 29НК?
Сплав 29НК (ковар) имеет ТКЛР около 5010 К в узком интервале и применяется для спаев со стеклом. Лента 47НХ обеспечивает более линейную зависимость расширения в широком диапазоне температур и используется преимущественно в термобиметаллах.
Какой класс точности по толщине обеспечивается при поставке?
Для толщин до 0,5 мм допуск составляет 0,005 мм, для толщин 0,5–1,5 мм — 0,01 мм, для более толстых сечений — 0,02 мм. Класс точности указывается в сертификате качества.
Возможна ли поставка ленты с полированной поверхностью?
Да, по запросу выполняется электрополировка до Ra 0,4 мкм. Такая обработка требуется для оптических компенсаторов и прецизионных датчиков, где важна чистота поверхности.
