Лист ТКЛР 33НК в Минске

Лист ТКЛР 33НК — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

Лист ТКЛР 33НК — горячекатаный или холоднокатаный прокат из прецизионного сплава 33НК (система Fe–Ni–Co), аттестованный по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Сплав 33НК относится к группе инварных и коваровых материалов с нормированным значением в интервале –60…+100 C. Основное назначение листа — изготовление элементов, где тепловое расширение должно быть согласовано с расширением сопрягаемого материала: стекла, керамики, титана, молибдена.

Ключевая характеристика листа 33НК — не механическая прочность, а стабильность ТКЛР по толщине и направлению прокатки. Значение нормируется в диапазоне (0,5–1,5)10 1/C в интервале –60…+20 C и до 3,510 1/C в интервале +20…+100 C. Отклонение ТКЛР от партии к партии контролируется дилатометрически на образцах, вырезанных вдоль направления прокатки.

Технические параметры листа 33НК

Химический состав и структурное состояние

Сплав 33НК содержит 32–34 % никеля и 3,5–5,0 % кобальта; остальное — железо. Кобальт вводится для смещения точки Кюри и расширения интервала нормирования . Содержание углерода ограничено 0,05 %, кремния 0,3 %, марганца 0,4 %. Примеси серы и фосфора — не более 0,015 % каждая. После холодной прокатки лист подвергают рекристаллизационному отжигу в защитной атмосфере (водород, диссоциированный аммиак) при 900–1050 C с последующим контролируемым охлаждением.

Структура — однофазный -твёрдый раствор на основе железа с ГЦК-решёткой. Стабилизация ТКЛР достигается за счёт магнитного вклада в тепловое расширение: вблизи точки Кюри эффект магнитострикции компенсирует тепловое расширение решётки. Именно поэтому лист 33НК сохраняет низкий только в области температур ниже точки Кюри.

Технологические операции и условия эксплуатации

• Резка листа 33НК — лазерная, гидроабразивная или электроэрозионная; механическая резка сопровождается наклёпом, снижающим стабильность .
• Формообразование — гибка в холодном состоянии с радиусом не менее 2,5 толщины листа; после гибки рекомендуется отжиг при 850–900 C.
• Сварка — аргонодуговая или электронно-лучевая; после сварки обязателен отжиг для восстановления ТКЛР в зоне термического влияния.
• Пайка — твёрдыми припоями на основе серебра при температуре не выше 800 C.
• Эксплуатация — в вакуумных и инертных средах; окисление на воздухе выше 400 C приводит к изменению .

Области применения листа 33НК

• Корпуса и фланцы электровакуумных приборов (ЭВП), согласованные со стеклом С52-1 и керамикой 22ХС.
• Герметичные вводы и токовводы в вакуумных камерах и ускорителях.
• Элементы волоконно-оптических гироскопов и лазерных резонаторов.
• Детали криогенной техники: узлы крепления датчиков при –196 C.
• Оснастка для пайки и сварки, где требуется минимальное тепловое смещение.
• Мембраны и сильфоны в приборах точной механики.

Вопросы и ответы