Лист ТКЛР 40К27ХНМ в Минске

Лист ТКЛР 40К27ХНМ — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

Лист ТКЛР 40К27ХНМ — это прецизионный сплав на железоникелькобальтовой основе, легированный хромом и молибденом, с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) в диапазоне 40 10–50 10 К при температуре 20–100 C. Материал поставляется в виде холоднокатаного листа толщиной 0,5–3,0 мм и шириной до 600 мм, что обеспечивает стабильность геометрических параметров и однородность структуры по сечению.

Сплав 40К27ХНМ относится к группе материалов с управляемым тепловым расширением, применяемых в узлах, где требуется компенсация температурных деформаций сопрягаемых элементов. Химический состав включает никель (около 27 %), кобальт (около 40 %), хром (до 5 %) и молибден (до 3 %), что обеспечивает сочетание низкого ТКЛР с повышенной коррозионной стойкостью и жаропрочностью. В отличие от классического инвара, легирование хромом и молибденом расширяет рабочий температурный интервал до 400 C без существенной потери размерной стабильности.

Технические характеристики листа ТКЛР 40К27ХНМ

Ключевые параметры материала регламентируются техническими условиями на прецизионные сплавы с заданным ТКЛР. Механические свойства листа зависят от термической обработки: в состоянии поставки (мягкое) предел прочности составляет 490–590 МПа, относительное удлинение — не менее 30 %. После закалки и отпуска прочность повышается до 780–880 МПа при сохранении пластичности на уровне 12–15 %.

Применение листа ТКЛР 40К27ХНМ

Лист ТКЛР 40К27ХНМ востребован в производстве ответственных элементов, работающих в условиях циклических температурных нагрузок. Основные области применения:

• Вакуумные электронные приборы — аноды, сетки, экраны, где требуется согласование ТКЛР с молибденовыми и вольфрамовыми выводами;
• Полупроводниковая промышленность — подложки и теплоотводы для мощных транзисторов и диодных сборок;
• Авиационное приборостроение — корпуса датчиков давления и температуры, работающие в диапазоне –60…+300 C;
• Криогенная техника — элементы крепления и арматуры, сохраняющие герметичность при температурах до –196 C;
• Метрологическое оборудование — меры длины и калибровочные пластины с минимальной температурной погрешностью;
• Оптические системы — оправы линз и зеркал, компенсирующие тепловые деформации корпусов из алюминиевых сплавов.

При проектировании узлов из листа ТКЛР 40К27ХНМ необходимо учитывать анизотропию свойств: ТКЛР вдоль направления прокатки на 2–3 % ниже, чем поперёк. Для ответственных применений рекомендуется раскрой с учётом направления прокатки и проведение стабилизирующего отжига при 600–650 C после механической обработки для снятия остаточных напряжений.

Особенности обработки и свариваемости

Лист ТКЛР 40К27ХНМ хорошо поддаётся холодной штамповке, гибке и вырубке в мягком состоянии. При толщине до 1,0 мм допустим радиус гиба, равный толщине листа; для листов 1,5–3,0 мм радиус увеличивается до 2–3 толщин. Материал сваривается аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадкой из того же сплава; для тонких листов (до 1,0 мм) рекомендуется лазерная сварка с минимальной погонной энергией во избежание роста зерна в зоне термического влияния.

Механическая обработка листа выполняется на стандартном оборудовании твёрдосплавным инструментом. При фрезеровании и сверлении следует применять охлаждение эмульсией, так как сплав склонен к наклёпу и адгезии к режущей кромке. Для получения качественной поверхности при шлифовании используют круги на керамической связке с зернистостью 25–40 мкм.

Вопросы и ответы