Лист ТКЛР 52Н: прецизионный сплав с нормированным температурным коэффициентом линейного расширения
Лист ТКЛР 52Н — горячекатаный или холоднокатаный прокат из прецизионного сплава на железоникелевой основе, легированного кобальтом. Сплав 52Н относится к группе инварных материалов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) в диапазоне –60…+400 C. Нормированное значение ТКЛР — (10,0–11,5)10 1/C в интервале +20…+300 C. Лист поставляется по ГОСТ 14080-78 и ГОСТ 14082-78 с регламентированным отклонением ТКЛР от номинала.
Химический состав сплава 52Н: никель — 51,0–53,0 %, кобальт — 0,5–1,5 %, углерод — не более 0,05 %, кремний — не более 0,30 %, марганец — не более 0,40 %. Остальное — железо. Такое соотношение Ni–Co обеспечивает стабильность параметра расширения при термоциклировании и минимальное расхождение ТКЛР с боросиликатными стёклами марок С52-1, С48-3 и аналогичными.
Технические характеристики листа 52Н
- Толщина проката — 0,5–6,0 мм (холоднокатаный), 4–40 мм (горячекатаный).
- Ширина листа — 600–1000 мм, длина — 1000–2000 мм.
- Предел прочности в — 490–590 МПа в отожжённом состоянии.
- Предел текучести 0,2 — не менее 240 МПа.
- Относительное удлинение — не менее 25 %.
- Твёрдость по Виккерсу — 130–160 HV после отжига.
- Температура полного отжига — 850–950 C в защитной атмосфере.
Сортамент и соответствие стандартам
| Толщина, мм | Способ прокатки | ТКЛР, 10 1/C | Точность | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | холоднокатаный | 10,2–10,8 | повышенная | ГОСТ 14082-78 |
| 1,0–2,5 | холоднокатаный | 10,0–11,0 | нормальная | ГОСТ 14082-78 |
| 2,5–6,0 | холоднокатаный | 10,5–11,5 | нормальная | ГОСТ 14082-78 |
| 6,0–20,0 | горячекатаный | 10,0–11,5 | нормальная | ГОСТ 14080-78 |
| 20,0–40,0 | горячекатаный | 10,0–11,5 | нормальная | ГОСТ 14080-78 |
Области применения листа 52Н
Сплав 52Н применяется в узлах, где требуется согласование ТКЛР металла с диэлектриком или стеклом при термоциклировании:
- Корпуса полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в металлостеклянном исполнении.
- Вводы и токовыводы вакуумных приборов, магнетронов, клистронов.
- Герметичные спаи со стеклом С52-1 в электровакуумной аппаратуре.
- Элементы лазерных резонаторов и оптических систем с термостабилизацией.
- Датчики давления и температуры в приборостроении.
- Коммутационные детали в авионике и радиоэлектронной аппаратуре.
Технологические особенности обработки
Лист 52Н поставляется в отожжённом состоянии с нормированным ТКЛР. Механическая обработка — точение, фрезерование, штамповка — выполняется без предварительного подогрева. Сварка возможна аргонодуговым способом; зона термического влияния требует последующего отжига при 850–900 C для восстановления параметра расширения. При гибке минимальный радиус — 2–3 толщины листа в отожжённом состоянии.
Сплав чувствителен к наклёпу: холодная деформация свыше 15 % изменяет ТКЛР, поэтому после формообразующих операций детали подвергают рекристаллизационному отжигу в вакууме или водороде. Окалина удаляется травлением в смеси серной и азотной кислот.
Вопросы и ответы
Чем сплав 52Н отличается от инвара 36Н?
36Н имеет ТКЛР около 1,510 1/C в узком интервале, тогда как 52Н обеспечивает 10,0–11,510 1/C в диапазоне –60…+400 C, что позволяет согласовывать его с боросиликатными стёклами.
Какой ТКЛР у листа 52Н в интервале +20…+100 C?
В этом интервале ТКЛР составляет 9,5–10,510 1/C. Точное значение зависит от партии и режима отжига, поэтому для ответственных спаёв параметр проверяют по сертификату.
Можно ли сваривать лист 52Н со сталью 12Х18Н10Т?
Прямая сварка не рекомендуется из-за разницы ТКЛР и риска горячих трещин. Применяют переходники из сплава 29НК или биметаллические вставки.
Какой режим отжига восстанавливает ТКЛР после штамповки?
Отжиг при 850–950 C в течение 1–2 ч в вакууме или водороде с медленным охлаждением 100–150 C/ч. Это снимает наклёп и стабилизирует параметр расширения.
