Лист ТКЛР 47НД-ВИ в Минске

Лист ТКЛР 47НД-ВИ: прецизионный сплав с нормированным температурным коэффициентом линейного расширения

Лист ТКЛР 47НД-ВИ — горячекатаный или холоднокатаный прокат из прецизионного сплава 47НД, изготовленный в условиях вакуумно-индукционной выплавки (ВИ). Сплав относится к группе железоникелевых инварных материалов с содержанием никеля 46–48 % и нормированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) в интервале от –60 до +100 C. Индекс «ВИ» обозначает вакуумно-индукционную технологию получения слитка, обеспечивающую снижение содержания газов, неметаллических включений и примесей серы и фосфора. Именно чистота по примесям определяет стабильность ТКЛР по толщине и длине листа.

Технические характеристики листа 47НД-ВИ

Сплав 47НД регламентируется ГОСТ 14080-78 (прецизионные сплавы с заданным ТКЛР). Для листового проката нормируются толщина, ширина, длина, предельные отклонения, плоскостность и состояние поверхности. Ключевой параметр — значение ТКЛР, которое для 47НД находится в диапазоне (0,8–1,2)10 1/C в интервале 20–100 C. Вакуумно-индукционная выплавка позволяет удерживать разброс ТКЛР в пределах одной партии, что критично для термостабильных конструкций.

Особенности вакуумно-индукционной выплавки

Маркировка «ВИ» указывает на переплав в вакуумной индукционной печи. По сравнению с открытой выплавкой достигается:

• снижение содержания кислорода и азота до 0,002–0,005 %;
• уменьшение количества неметаллических включений (оксиды, сульфиды);
• стабилизация ТКЛР за счёт равномерного распределения никеля по слитку;
• повышенная пластичность при холодной деформации листа;
• снижение анизотропии свойств по направлению прокатки.

Для листа 47НД-ВИ нормируется также остаточная намагниченность и коэрцитивная сила, поскольку сплав применяется в магнитных экранах и термостабильных узлах, где магнитные свойства влияют на работу измерительных цепей.

Области применения листа 47НД-ВИ

Основное назначение — изготовление элементов конструкций, работающих в условиях переменных температур при требовании минимального температурного расширения:

• корпуса и экраны кварцевых резонаторов и эталонов частоты;
• детали лазерных интерферометров и оптических скамей;
• элементы криогенной техники (криостаты, гелиевые ожижители);
• термостабильные оправы зеркал и дифракционных решёток;
• детали вакуумных камер и установок ионного напыления;
• компоненты авиационных и космических приборов (гироскопы, акселерометры).

В приборостроении лист 47НД-ВИ применяется для изготовления мембран, сильфонов и компенсаторов, где ТКЛР должен быть согласован с ТКЛР стекла или керамики. В электронной промышленности — для корпусов мощных СВЧ-приборов и элементов термостабилизации генераторов.

Технологические рекомендации по обработке

Лист 47НД-ВИ поставляется в термообработанном состоянии (отжиг при 800–900 C в защитной атмосфере или вакууме). Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление — выполняется твердосплавным инструментом. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для снятия напряжений. После сварки ТКЛР в зоне шва может отличаться, поэтому для прецизионных узлов предпочтительны паяные или клеевые соединения.

При хранении лист 47НД-ВИ защищают от коррозии консервационной смазкой; сплав устойчив в атмосферных условиях, но чувствителен к хлоридсодержащим средам. Температурный диапазон эксплуатации — от –60 до +100 C без существенного изменения линейных размеров.

Вопросы и ответы