Лист ТКЛР 29НК в Минске


Лист ТКЛР 29НК: прецизионный сплав для согласованных тепловых расширений

Лист ТКЛР 29НК — горячекатаный или холоднокатаный прокат из железоникелькобальтового сплава 29НК (близкий аналог 29НК-ВИ, система Fe–Ni–Co), нормируемый по ГОСТ 14082 и ГОСТ 10994. Ключевая характеристика материала — температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), который в интервале 20–400 C удерживается на уровне (4,5–5,5)10 1/C и практически совпадает с ТКЛР тугоплавких стёкол марок С52-1, С48-3 и керамики на основе AlO. Именно это свойство определяет назначение листа: изготовление согласованных по расширению элементов вакуумно-плотных узлов.

Технические параметры проката

Сплав 29НК выплавляют в вакуумно-индукционных печах, что обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений. Лист поставляют в термически обработанном состоянии с регламентированным зерном. Основные нормируемые показатели:

  • ТКЛР в интервале 20–100 C — не более 5,510 1/C
  • ТКЛР в интервале 20–400 C — 4,5–5,510 1/C
  • Предел текучести при 20 C — не менее 300 МПа
  • Временное сопротивление — 550–750 МПа
  • Относительное удлинение — не менее 20 %
  • Точка Кюри — около 420 C

Толщина листа — от 0,5 до 6,0 мм, ширина — до 600 мм, длина — до 1500 мм. Кромки обрезают на гильотинных ножницах или дисковых пилах; для тонких листов применяют лазерную резку в среде аргона. Поставка — в отожжённом состоянии, твёрдость по Бринеллю не превышает 170 HB.

Сортамент и состояние поставки

Толщина, ммШирина, ммСостояниеТКЛР, 10 1/CПрименение
0,5–1,0до 300холоднокатаный, отожжённый4,8–5,2спаи со стеклом С52-1
1,0–2,0до 400холоднокатаный, отожжённый4,9–5,3корпуса электровакуумных приборов
2,0–4,0до 500горячекатаный, отожжённый5,0–5,5фланцы, токовводы
4,0–6,0до 600горячекатаный5,1–5,5несущие элементы вакуумных камер

Технологичность и обработка

Сплав 29НК удовлетворительно деформируется в холодном состоянии, допускает гибку, вытяжку и штамповку с промежуточными отжигами при 800–900 C в защитной атмосфере. Сварка выполняется аргонодуговым способом; для соединения со стеклом применяют контактно-реактивную пайку в водороде при 1000–1100 C. После пайки обязателен отжиг для снятия напряжений, иначе ТКЛР смещается и герметичность соединения нарушается.

Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу — используют твёрдосплавный инструмент и обильное охлаждение. Травление в смеси серной и азотной кислот удаляет окалину без изменения геометрии листа.

Области применения

  • Корпуса и фланцы электровакуумных приборов, магнетронов, клистронов
  • Токовводы и изоляторы, спаиваемые со стеклом С52-1 и С48-3
  • Датчики давления и температуры с керамическими мембранами
  • Лазерные резонаторы и оптические узлы, требующие термостабильности
  • Элементы криогенной техники, работающие в интервале –196…+400 C

Вопросы и ответы

Чем лист 29НК отличается от листа 29НК-ВИ?

Сплав 29НК-ВИ выплавляют в вакуумно-индукционной печи с последующим вакуумно-дуговым переплавом, что снижает содержание кислорода и серы. Это уменьшает разброс ТКЛР и повышает герметичность спаёв со стеклом.

Какой ТКЛР у листа 29НК в интервале 20–400 C?

Значение составляет 4,5–5,510 1/C в зависимости от толщины и режима термообработки. Для точных расчётов согласования со стеклом С52-1 запрашивают паспортные данные конкретной партии.

Можно ли сваривать лист 29НК с нержавеющей сталью?

Сварка возможна аргонодуговым способом, но из-за разницы ТКЛР в зоне шва возникают напряжения. Для ответственных узлов применяют переходники из сплава 47НД или биметаллические вставки.

При какой температуре отжигают лист 29НК перед пайкой?

Рекомендуется отжиг при 800–900 C в водороде или диссоциированном аммиаке с последующим медленным охлаждением. Это стабилизирует структуру и обеспечивает заданный ТКЛР.