Лента ТКЛР 48НХ — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Лента ТКЛР 48НХ — это холоднокатаная прецизионная лента из сплава с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе железоникелевых сплавов с хромом и предназначен для изготовления деталей, работающих в паре со стеклом, керамикой или другими материалами с близким значением ТКЛР. Основное назначение ленты 48НХ — обеспечение герметичных спаев в электровакуумных приборах и полупроводниковых корпусах, где требуется согласование термических деформаций разнородных материалов.
Сплав 48НХ содержит около 48% никеля и 5% хрома, что обеспечивает стабильное значение ТКЛР в диапазоне (8,0–9,2)10 К при температурах 20–400 C. Хром в составе повышает коррозионную стойкость и улучшает адгезию стеклянного покрытия при формировании спая. Лента поставляется в нагартованном или мягком состоянии, с толщиной от 0,05 до 2,0 мм и шириной до 250 мм, в рулонах или отрезках мерной длины.
Технические характеристики ленты 48НХ
Механические свойства ленты 48НХ зависят от состояния поставки. В мягком (отожжённом) состоянии материал имеет предел прочности 480–580 МПа и относительное удлинение не менее 30%, что позволяет выполнять глубокую вытяжку и формовку сложных профилей. В нагартованном состоянии прочность возрастает до 700–850 МПа, но пластичность снижается до 3–5%.
Термическая обработка деталей из ленты 48НХ проводится при температуре 850–900 C с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров. После отжига ТКЛР материала стабилизируется и сохраняет заданные значения в диапазоне рабочих температур от –60 до +600 C.
| Параметр | Мягкое состояние | Нагартованное состояние | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Толщина, мм | 0,05–2,0 | 0,05–2,0 | Микрометр | ГОСТ 4986 |
| Предел прочности, МПа | 480–580 | 700–850 | Разрывная машина | ГОСТ 11701 |
| Относительное удлинение, % | 30 | 3–5 | Разрывная машина | ГОСТ 11701 |
| ТКЛР (20–400 C), 10 К | 8,0–9,2 | 8,0–9,2 | Дилатометр | ГОСТ 14080 |
Применение ленты 48НХ в промышленности
Лента ТКЛР 48НХ используется в следующих отраслях и узлах:
- электровакуумные приборы — выводы, траверсы, экраны в генераторных и приёмно-усилительных лампах;
- полупроводниковые корпуса — рамки, основания, теплоотводы для мощных диодов и транзисторов;
- герметичные вводы — спаи со стеклом С48-2, С49-1 и керамикой ВК94-1 в вакуумных установках;
- измерительные приборы — мембраны, сильфоны и упругие элементы датчиков давления;
- релейная техника — контактные пружины и токоведущие элементы герконовых реле;
- криогенная техника — детали арматуры, работающие при температурах до –196 C.
При проектировании спаев стекло-металл необходимо учитывать, что лента 48НХ обеспечивает согласование ТКЛР только с определёнными марками стекла. Для каждого типа стекла подбирается режим предварительного оксидирования поверхности ленты при 700–800 C в окислительной атмосфере, что формирует переходный слой оксида, улучшающий смачивание и адгезию расплавленного стекла.
Лента 48НХ также применяется в производстве биметаллических термочувствительных элементов, где сочетается с инварными или стальными слоями. В этом случае нормируется не только ТКЛР, но и стабильность упругих свойств при циклических температурных нагрузках в диапазоне –60…+300 C.
Особенности заказа и поставки
При заказе ленты ТКЛР 48НХ указываются толщина, ширина, состояние поставки (мягкое, нагартованное, полутвёрдое), класс точности по толщине и виду кромки (обрезная, необрезная). Допуски на геометрические параметры регламентируются ГОСТ 4986-79. Поверхность ленты должна быть чистой, без расслоений, трещин и неметаллических включений, контролируемых визуальным осмотром и ультразвуковым контролем при толщине свыше 0,5 мм.
Вопросы и ответы
Чем лента 48НХ отличается от ленты 29НК?
Сплав 48НХ имеет ТКЛР 8,0–9,210 К и предназначен для спаев со стеклом, тогда как 29НК (ковар) характеризуется ТКЛР около 5,010 К и применяется для спаев с тугоплавким стеклом и керамикой. Выбор марки определяется типом стекла и рабочим температурным диапазоном.
Какая максимальная рабочая температура для ленты 48НХ?
Длительная рабочая температура ограничена 400 C, кратковременно материал выдерживает нагрев до 600 C без потери герметичности спая. Выше 600 C начинается интенсивное окисление хрома и деградация ТКЛР.
Можно ли сваривать ленту 48НХ с нержавеющей сталью?
Да, аргонодуговая сварка и контактная точечная сварка допустимы. При сварке с аустенитными сталями необходимо учитывать разницу ТКЛР и предусматривать компенсационные элементы для снижения термических напряжений.
Как контролируется качество поверхности ленты?
Поверхность контролируется визуально на отсутствие закатов, рисок и плен. Для ответственных применений в электровакуумной технике дополнительно проводится контроль шероховатости Ra не более 0,8 мкм и отсутствие окисных включений.
