Лист ТКЛР 36НХ-ВИ — прецизионный сплав с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения
Лист ТКЛР 36НХ-ВИ — это плоский прокат из прецизионного сплава с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), выплавленного методом вакуумно-индукционной плавки (ВИ). Материал относится к группе инварных сплавов на железо-никелевой основе с номинальным содержанием никеля 36% и легирующей добавкой хрома. Буквенный индекс «ВИ» в маркировке указывает на вакуумно-индукционный способ выплавки, который обеспечивает повышенную чистоту металла по газовым примесям и неметаллическим включениям, что критично для изделий ответственного назначения.
Ключевая особенность листа 36НХ-ВИ — аномально низкий и стабильный ТКЛР в интервале температур от –60 до +100 C. В этом диапазоне коэффициент линейного расширения составляет 1,0–1,5 10 К, что на порядок ниже, чем у конструкционных сталей. Такое поведение обусловлено инварным эффектом в системе Fe–Ni при концентрации никеля около 36%, когда магнитострикционная компенсация термического расширения достигает максимума. Легирование хромом (0,2–0,5%) повышает коррозионную стойкость и стабильность размеров при длительной эксплуатации.
Технические характеристики листа 36НХ-ВИ
Прокат поставляется в термически обработанном состоянии — после закалки или отжига, что обеспечивает однородность структуры твердого раствора и воспроизводимость физико-механических свойств. Механические характеристики листа 36НХ-ВИ регламентируются для толщин от 0,5 до 20 мм, при этом предел текучести составляет 280–340 МПа, временное сопротивление разрыву — 480–540 МПа, относительное удлинение — не менее 30%. Твердость после термической обработки находится в пределах 130–180 HB.
Важным эксплуатационным параметром является стабильность размеров во времени: лист 36НХ-ВИ не подвержен дрейфу геометрических параметров при циклических температурных нагрузках, что подтверждается многолетней практикой применения в эталонной аппаратуре. Материал хорошо обрабатывается резанием, допускает гибку, штамповку и сварку аргонодуговым методом с применением присадочной проволоки того же состава.
| Толщина, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | ТКЛР (20–100 C), 10 К |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–2,0 | 300–340 | 500–540 | 30–35 | 1,0–1,2 |
| 2,0–8,0 | 290–330 | 490–530 | 32–38 | 1,1–1,4 |
| 8,0–20,0 | 280–320 | 480–520 | 30–36 | 1,2–1,5 |
Применение листа 36НХ-ВИ
Лист ТКЛР 36НХ-ВИ востребован в отраслях, где требуется минимизация температурных деформаций и высокая размерная стабильность узлов:
- производство эталонных мер длины и геометрических калибров для метрологических лабораторий;
- изготовление деталей лазерных резонаторов и оптических сканирующих систем, работающих в условиях перепадов температур;
- элементы вакуумных установок и криогенного оборудования, включая тепловые мосты и компенсаторы;
- корпуса и кронштейны гироскопических навигационных систем для авиационной и ракетной техники;
- детали радиоэлектронной аппаратуры — волноводные тракты, основания СВЧ-модулей, экраны;
- формообразующая оснастка для прецизионного литья и штамповки, где требуется сохранение геометрии при нагреве.
В сочетании с другими материалами с иным ТКЛР лист 36НХ-ВИ применяется в биметаллических термочувствительных элементах и компенсаторах теплового расширения в измерительных преобразователях. Благодаря низкой магнитной проницаемости (не более 1,05) материал также используется в экранирующих конструкциях электронно-лучевых приборов и в составе немагнитных узлов точной механики.
Особенности поставки и контроля качества
Лист 36НХ-ВИ поставляется с гарантированным химическим составом, контролируемым спектральным анализом, и обязательной проверкой ТКЛР на образцах от каждой плавки. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 19903, плоскостность — классу плоскостности ПВ. Поверхность листа не имеет расслоений, плен и трещин; допустимые дефекты регламентируются нормативной документацией на прецизионные сплавы.
При заказе листа 36НХ-ВИ необходимо указывать толщину, размеры по ширине и длине, а также требуемое состояние поставки — мягкое (отожженное) или нагартованное. Для изделий, работающих при криогенных температурах, рекомендуется заказывать материал с дополнительным контролем ТКЛР в интервале –60…0 C.
Вопросы и ответы
Чем лист 36НХ-ВИ отличается от листа 36НХ без индекса ВИ?
Индекс ВИ означает вакуумно-индукционную выплавку, которая снижает содержание газов (кислорода, азота, водорода) и неметаллических включений. Это повышает стабильность ТКЛР и механических свойств, что важно для ответственных изделий точной механики.
В каком температурном диапазоне лист 36НХ-ВИ сохраняет минимальный ТКЛР?
Минимальный и стабильный коэффициент линейного расширения (1,0–1,5 10 К) обеспечивается в интервале от –60 до +100 C. За пределами этого диапазона ТКЛР возрастает, поэтому для криогенных применений требуется дополнительный контроль свойств.
Какая толщина листа 36НХ-ВИ доступна для заказа?
Стандартный сортамент включает толщины от 0,5 до 20 мм. Для тонких листов (до 2 мм) предусмотрены повышенные требования к плоскостности и качеству поверхности, что обеспечивается дополнительной правкой и контролем.
Сваривается ли лист 36НХ-ВИ без потери инварных свойств?
Да, аргонодуговая сварка с присадкой того же состава сохраняет ТКЛР в зоне шва на уровне основного металла. Однако после сварки рекомендуется термическая обработка для снятия внутренних напряжений и восстановления однородности структуры.
