Лист ТКЛР 32НКД в Минске


Лист ТКЛР 32НКД — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

Лист ТКЛР 32НКД — это плоский прокат из железоникелькобальтового прецизионного сплава 32НКД (аналог — 32НК), нормируемый по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе сплавов с контролируемым расширением и применяется в узлах, где требуется согласование геометрических размеров деталей с керамикой, стеклом или другими материалами при циклических перепадах температур. Листовой формат обеспечивает возможность раскроя на заготовки сложной конфигурации с минимальными потерями дорогостоящего металла.

Сплав 32НКД легирован никелем (около 32%) и кобальтом (около 4%), что формирует инварную структуру с аномально низким коэффициентом расширения в интервале температур от –60 до +100 C. В отличие от классического инвара 36Н, добавка кобальта смещает точку магнитного превращения и стабилизирует ТКЛР в более широком диапазоне, что критично для герметичных металлостеклянных и металлокерамических спаев. Лист поставляется в термически обработанном состоянии — после закалки и отпуска, обеспечивающих однородность структуры по толщине и стабильность физико-механических характеристик.

Технические характеристики листа ТКЛР 32НКД

Ключевым параметром материала является нормируемое значение ТКЛР, которое для сплава 32НКД составляет 4,5–5,5 10 К в диапазоне 20–300 C. Такое низкое расширение позволяет сопрягать детали из этого сплава с боросиликатными стеклами и алюмооксидной керамикой (AlO) без возникновения недопустимых термических напряжений в зоне спая. Механические свойства листа характеризуются пределом текучести не менее 350 МПа и относительным удлинением 25–35%, что обеспечивает достаточную пластичность при формовке и штамповке.

Листовой прокат изготавливается толщиной от 0,5 до 5,0 мм, шириной до 1000 мм. Поверхность листа — светлая, без окалины и загрязнений, что исключает необходимость дополнительной механической обработки перед нанесением гальванических покрытий или проведением пайки. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 4986-79, плоскостность — не выше 5 мм/м. Материал поставляется в листах мерной или немерной длины, с обрезкой кромок под прямым углом.

ПараметрТолщина 0,5 ммТолщина 1,5 ммТолщина 3,0 ммТолщина 5,0 мм
ТКЛР (20–300 C), 10 К4,8–5,44,7–5,34,6–5,24,5–5,1
Предел текучести, МПа360355350345
Относительное удлинение, %28303235
Твердость HB, не более180175170165

Применение листа 32НКД в промышленности

Листовой прокат ТКЛР 32НКД востребован в производствах, где требуется герметичное соединение металла с диэлектрическими материалами. Основные области использования:

  • электровакуумные приборы — корпуса мощных генераторных ламп, клистронов и рентгеновских трубок, где спай с молибденовым стеклом должен выдерживать вакуумную плотность при нагреве до 400 C;
  • полупроводниковая промышленность — основания и рамки корпусов микросхем, согласуемые по расширению с кремниевыми кристаллами и коваровыми выводами;
  • оптоэлектроника — держатели лазерных диодов и фотоприемников, монтируемые на термоэлектрических охладителях с перепадом температур до 70 К;
  • авиационная контрольно-измерительная аппаратура — мембраны и сильфоны барометрических датчиков, работающих в диапазоне от –60 до +60 C;
  • криогенная техника — тепловые мосты и компенсаторы, функционирующие при температурах до –196 C без потери герметичности соединений.

Технологичность листа 32НКД позволяет применять все стандартные методы обработки давлением: холодную штамповку, вырубку, гибку и глубокую вытяжку. Материал хорошо поддается лазерной резке и электроэрозионной обработке без образования микротрещин в кромке. Для пайки с керамикой используется активнометаллический метод с титансодержащими припоями, для сварки — аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадочной проволокой того же состава.

Особенности заказа и входного контроля

При заказе листа ТКЛР 32НКД необходимо указывать толщину, размеры по длине и ширине, а также требование к нормируемому ТКЛР, если деталь работает в узком температурном коридоре. Входной контроль рекомендуется проводить выборочным измерением коэффициента расширения на дилатометре с точностью 0,1 10 К, поскольку отклонение этого параметра за пределы допуска приводит к растрескиванию стеклянного спая при термоциклировании. Хранение листов — в отапливаемом складе при относительной влажности не более 60%, исключая контакт с агрессивными средами и электролитами.

Вопросы и ответы

Чем отличается сплав 32НКД от 29НК (ковара)?

Сплав 32НКД содержит больше никеля и меньше кобальта, чем ковар 29НК, что обеспечивает более низкий ТКЛР (4,5–5,5 против 5,0–6,0 10 К) и лучшее согласование с боросиликатными стеклами, а не с молибденовыми.

Можно ли подвергать лист 32НКД сварке без потери свойств?

Да, аргонодуговая сварка в среде инертного газа сохраняет ТКЛР в зоне шва, однако после сварки рекомендуется проводить стабилизирующий отжиг при 850–900 C для снятия внутренних напряжений.

Какая максимальная рабочая температура для листа 32НКД?

Длительная рабочая температура ограничена 400 C, выше которой начинается необратимый рост ТКЛР из-за структурных превращений в аустенитной матрице.

Поставляется ли лист 32НКД с допуском по ТКЛР для конкретного интервала температур?

Да, по согласованию с изготовителем возможна поставка с индивидуальной нормой ТКЛР в узком интервале, например 20–100 C, что подтверждается сертификатом на каждую партию.