Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Лист ТКЛР 58Н — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Лист ТКЛР 58Н — это плоский прокат из прецизионного сплава на железо-никелевой основе, нормируемого по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Маркировка 58Н указывает на номинальное содержание никеля около 58% и регламентированный показатель ТКЛР в узком интервале температур. Материал относится к группе сплавов с управляемым тепловым расширением и применяется в узлах, где требуется компенсация температурных деформаций сопрягаемых элементов из стекла, керамики или полупроводниковых материалов.
Листовой прокат из сплава 58Н изготавливается методом горячей или холодной прокатки с последующей термической обработкой. В зависимости от толщины и назначения материал поставляется в мягком (отожжённом) или нагартованном состоянии. Ключевой характеристикой является средний температурный коэффициент линейного расширения, который для сплава 58Н составляет (10,5–11,5)10 К в диапазоне температур 20–400 C. Такое значение обеспечивает согласованность с рядом марок молибденового стекла и ситаллов, что делает лист ТКЛР 58Н востребованным в электровакуумной технике и приборостроении.
Технические характеристики листа ТКЛР 58Н
Сплав 58Н легирован никелем (57,5–59,5%) и дополнительно микролегирован марганцем и кремнием для стабилизации структуры. Содержание углерода не превышает 0,05%, что обеспечивает высокую пластичность при холодной деформации. Механические свойства листа зависят от толщины и состояния поставки:
- временное сопротивление разрыву в отожжённом состоянии — 490–590 МПа;
- относительное удлинение — не менее 30% для листов толщиной до 3 мм;
- твёрдость по Бринеллю — 130–170 НВ в мягком состоянии;
- плотность — 8,3 г/см;
- температура плавления — около 1450 C.
Листовой прокат ТКЛР 58Н поставляется толщиной от 0,5 до 20 мм, шириной до 1000 мм. Поверхность листов не имеет расслоений, трещин и инородных включений; допускается незначительная рябизна после травления. Материал хорошо поддаётся штамповке, гибке и глубокой вытяжке, что позволяет изготавливать из него детали сложной конфигурации без потери герметичности спаев.
Применение листового проката из сплава 58Н
Основное назначение листа ТКЛР 58Н — производство деталей, работающих в паре с электронными компонентами и стеклянными оболочками. Благодаря близким значениям ТКЛР со стеклом и керамикой, сплав обеспечивает вакуумно-плотные спаи, не разрушающиеся при циклических тепловых нагрузках. Типовые области использования:
- электровакуумные приборы — выводы, вводы тока, аноды и экраны в генераторных и модуляторных лампах;
- полупроводниковая промышленность — основания корпусов микросхем и транзисторов, теплоотводящие пластины;
- рентгеновская техника — детали анодных узлов и защитных экранов;
- измерительное оборудование — элементы термокомпенсаторов в прецизионных приборах;
- криогенная техника — переходные элементы при температурах от –196 C до +400 C.
В электровакуумном производстве лист ТКЛР 58Н используется для изготовления фланцев и цоколей, соединяемых с молибденовым стеклом методом высокотемпературной пайки. В микроэлектронике из него вырезают подложки и рамки корпусов, которые затем подвергают гальваническому покрытию никелем или золотом. Сплав также применяется в производстве вакуумных выключателей и герметичных разъёмов, где требуется сочетание механической прочности и стабильности геометрии при нагреве.
Особенности обработки и контроля качества
Лист ТКЛР 58Н поставляется после контроля ТКЛР на образцах от каждой плавки. Измерение коэффициента расширения проводится на дилатометре в интервале 20–400 C с погрешностью не более 0,310 К. Для ответственных применений возможен дополнительный ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов и расслоений.
При механической обработке листового проката рекомендуется использовать твёрдосплавный инструмент с подачей СОЖ. Материал склонен к налипанию на режущую кромку, поэтому оптимальны низкие скорости резания и обильное охлаждение. Сварка сплава 58Н выполняется аргонодуговым методом с присадочным прутком того же состава; после сварки требуется отжиг при 800–850 C для снятия внутренних напряжений и восстановления однородности структуры.
| Толщина листа, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | ТКЛР (20–400 C), 10 К |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | отожжённое | 490–540 | 32 | 10,8–11,4 |
| 1,2–3,0 | отожжённое | 510–560 | 30 | 10,5–11,2 |
| 4,0–10,0 | горячекатаное | 530–590 | 25 | 10,5–11,5 |
Вопросы и ответы
Чем лист ТКЛР 58Н отличается от сплава 29НК?
Сплав 58Н содержит около 58% никеля и не имеет кобальта в составе, тогда как 29НК (ковар) содержит 29% никеля и 17% кобальта. ТКЛР 58Н составляет (10,5–11,5)10 К, что выше, чем у ковара (5–6)10 К. Поэтому 58Н применяется для спаев с молибденовым стеклом, а 29НК — для спаев с твёрдым боросиликатным стеклом.
Какая максимальная рабочая температура для листа ТКЛР 58Н?
Сплав сохраняет стабильные механические свойства и заданный ТКЛР до температуры 400 C. При кратковременном нагреве до 600 C допустима работа без потери герметичности спаев, однако длительная эксплуатация выше 400 C приводит к росту зерна и снижению пластичности.
Какой толщины листы ТКЛР 58Н доступны для заказа?
Стандартный сортамент включает листы толщиной от 0,5 до 20 мм. Тонколистовой прокат до 3 мм поставляется в рулонах или листах с холоднокатаной поверхностью, более толстые листы — в горячекатаном состоянии с травлёной или шлифованной поверхностью.
Требуется ли термообработка после механической обработки листа?
После интенсивной холодной деформации (штамповки, гибки) рекомендуется отжиг при 750–800 C в течение 15–30 минут с последующим медленным охлаждением. Это восстанавливает структуру и предотвращает растрескивание при последующей пайке или сварке.