Лист ТКЛР 42Н в Минске

Лист ТКЛР 42Н — прецизионный сплав с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения

Лист ТКЛР 42Н — это плоский прокат из железоникелевого прецизионного сплава с содержанием никеля около 42%, выпускаемый по ГОСТ 14080–78 и ТУ 14-1-4504–88. Материал относится к группе сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и предназначен для изготовления деталей, работающих в паре со стеклом, керамикой или другими материалами с близким значением ТКЛР. Основное назначение листа — производство спаев металл-стекло и металл-керамика, где требуется герметичность и стабильность геометрии узла в диапазоне температур от –60 до +400 C.

Ключевая характеристика сплава 42Н — величина ТКЛР, составляющая 5,3–6,1 10 К в интервале 20–300 C. Это значение согласовано с ТКЛР молибденового стекла и ряда алюмооксидных керамик, что обеспечивает компенсацию термических напряжений в спае. Лист поставляется в термически обработанном состоянии — мягком или полутвёрдом, с контролируемой структурой аустенита. Механические свойства регламентируются: предел текучести — 240–340 МПа, относительное удлинение — не менее 30% для мягкого состояния. Толщина листа варьируется от 0,5 до 20 мм, ширина — от 600 до 1000 мм.

Технологические особенности обработки

Лист ТКЛР 42Н допускает все виды механической обработки: штамповку, гибку, вырубку, глубокую вытяжку. Материал хорошо сваривается аргонодуговой и электронно-лучевой сваркой без склонности к горячим трещинам. Для получения качественного спая со стеклом поверхность листа должна быть чистой, без окалины и жировых загрязнений — перед операцией спаивания рекомендуется химическое травление в растворе азотной и плавиковой кислот. При нагреве свыше 500 C на поверхности образуется плотная оксидная плёнка, которая обеспечивает адгезию стекломассы, поэтому нагрев под спай ведётся в окислительной атмосфере.

При проектировании деталей из листа 42Н необходимо учитывать, что сплав не упрочняется термической обработкой — повышение прочности достигается только наклёпом при холодной деформации. Для ответственных спаев, работающих в условиях циклического нагрева, рекомендуется применять лист толщиной не более 3 мм, чтобы минимизировать градиент температур по сечению.

Применение листа ТКЛР 42Н

• Вакуумные электронные приборы — выводы, оболочки, электродные узлы мощных генераторных ламп.
• Электровакуумные устройства СВЧ-диапазона — корпуса клистронов, магнетронов, ламп бегущей волны.
• Герметичные вводы в корпуса полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.
• Детали рентгеновских трубок и ускорительной техники, работающие в условиях высокого вакуума.
• Измерительные преобразователи и датчики температуры, где требуется компенсация теплового расширения.
• Элементы газоразрядных ламп и высоковольтных изоляторов с металлокерамическими спаями.

Сортамент и механические характеристики

Химический состав сплава 42Н регламентируется ГОСТ 10994–74: никель — 41,5–43,0%, марганец — до 0,6%, кремний — до 0,3%, углерод — до 0,05%, сера и фосфор — до 0,02% каждого, остальное — железо. Низкое содержание углерода обеспечивает стабильность ТКЛР при многократных термических циклах и отсутствие выделений карбидов на границах зёрен, которые могли бы снизить пластичность при штамповке.

Контроль качества и приёмка

Каждый лист ТКЛР 42Н проходит контроль ТКЛР на дилатометре в интервале 20–300 C. Допустимое отклонение от номинального значения не превышает 0,3 10 К. Дополнительно проверяется отсутствие расслоений, трещин и плен при ультразвуковом контроле по ГОСТ 22727–88. Для спаев с оптическим стеклом поставляются листы с полированной поверхностью класса шероховатости Ra 0,4 мкм, что исключает газовые включения в зоне соединения.

Вопросы и ответы