Лист ТКЛР 42НА — прецизионный сплав с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения
Лист ТКЛР 42НА — это плоский прокат из железоникелевого прецизионного сплава, легированного хромом и титаном, с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Материал поставляется в виде холоднокатаного или горячекатаного листа и предназначен для изготовления деталей, работающих в спае с тугоплавкими стеклами и керамикой в широком интервале температур.
Основное назначение листового проката 42НА — производство металлостеклянных и металлокерамических узлов, где критически важно согласование термического расширения разнородных материалов. Сплав характеризуется стабильным значением ТКЛР в диапазоне 20–400 C, что обеспечивает герметичность и механическую прочность спаев при циклических тепловых нагрузках.
Химический состав и структура
Сплав 42НА относится к группе железоникелевых материалов с добавками хрома (до 0,8%) и титана (до 0,3%). Легирующие элементы обеспечивают формирование мелкозернистой структуры после термической обработки и повышают коррозионную стойкость поверхности перед операцией спаивания. Содержание никеля — 41,5–43,5%, что определяет величину ТКЛР на уровне (5,3–6,1) 10 К в интервале 20–400 C.
Листовой прокат поставляется в термически обработанном состоянии — мягком или полутвердом, в зависимости от требований к штампуемости и формообразованию. Твердость листа после отжига не превышает 130–170 HV, что позволяет выполнять глубокую вытяжку и гибку без образования трещин.
Технические характеристики листа 42НА
| Параметр | Значение | Метод контроля | Примечание | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР (20–400 C) | 5,3–6,1 10 К | Дилатометрия | Для спаев со стеклом С52-1 | ГОСТ 10994 |
| Предел текучести | 245 МПа | Растяжение | После отжига | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 30% | Растяжение | Для штампованных деталей | ГОСТ 1497 |
| Толщина листа | 0,5–3,0 мм | Микрометр | Холоднокатаный | ГОСТ 4986 |
| Твердость | 130–170 HV | Виккерс | Мягкое состояние | ГОСТ 2999 |
Применение листового проката 42НА
Лист ТКЛР 42НА используется в производстве электровакуумных приборов, полупроводниковых корпусов, герметичных разъемов и датчиков давления. Из него изготавливают:
- оболочки и фланцы металлостеклянных спаев для мощных транзисторов и диодов;
- мембраны и сильфоны для датчиков абсолютного давления;
- корпусные детали вакуумных конденсаторов и реле;
- экранирующие элементы и токовводы для рентгеновских трубок;
- детали волноводных трактов СВЧ-устройств;
- основания и крышки корпусов интегральных микросхем.
Материал пригоден для последующей обработки: штамповки, гибки, вытяжки, механической обработки и сварки аргонодуговым методом. Перед спаиванием со стеклом поверхность листа подвергается обезжириванию и окислению в контролируемой атмосфере для формирования оксидного слоя заданной толщины.
Особенности выбора и поставки
При заказе листа 42НА необходимо указывать толщину, состояние поставки (мягкое, полутвердое) и класс точности по плоскостности. Для деталей, работающих при температурах выше 400 C, требуется дополнительный контроль стабильности ТКЛР после длительного нагрева. Листовой прокат поставляется в листах мерной длины или рулонах с обрезной кромкой, поверхность — без расслоений, плен и следов коррозии.
Вопросы и ответы
Чем лист 42НА отличается от листа 29НК?
Сплав 42НА имеет более высокое содержание никеля и не содержит кобальта, что обеспечивает иной диапазон ТКЛР — (5,3–6,1) 10 К против (4,6–5,2) 10 К у 29НК. Выбор определяется типом спаиваемого стекла и рабочим температурным диапазоном узла.
Какая максимальная рабочая температура для листа 42НА?
Длительная рабочая температура ограничена 400 C. Выше этого значения начинается необратимое изменение ТКЛР из-за структурных превращений, что нарушает герметичность спая.
Можно ли сваривать лист 42НА с нержавеющей сталью?
Допускается аргонодуговая сварка с аустенитными хромоникелевыми сталями при условии подбора присадочного материала с промежуточным значением ТКЛР. Зона термического влияния требует последующего отжига для снятия напряжений.
Как контролируется качество поверхности листа перед спаиванием?
Поверхность проверяется на отсутствие окалины, масляных загрязнений и механических повреждений. При необходимости выполняется контроль шероховатости Ra 1,6 мкм для обеспечения равномерного оксидирования.
