Лист ТКЛР ЭИ563 — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Лист ТКЛР ЭИ563 — это плоский прокат из железоникелевого прецизионного сплава, нормируемого по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе сплавов с контролируемым расширением и применяется в узлах, где требуется компенсация тепловых деформаций сопрягаемых элементов из стекла, керамики или полупроводниковых материалов.
Сплав ЭИ563 (аналог 29НК, пермаллойного типа) характеризуется содержанием никеля около 29% и кобальта около 17%, что обеспечивает значение ТКЛР в диапазоне (5,0–6,0)10 К в интервале температур 20–400 C. Благодаря этому лист ТКЛР ЭИ563 применяется для спаев с боросиликатными стёклами и металлокерамическими узлами, где коэффициент расширения стекла близок к значению сплава.
Технологические характеристики листа ТКЛР ЭИ563
Листовой прокат изготавливается методом горячей и холодной прокатки с последующей термической обработкой. Поставка возможна в термически обработанном состоянии (мягком, для последующей штамповки) или в нагартованном виде — с повышенной твёрдостью для деталей, не требующих дальнейшей пластической деформации. Механические свойства листа зависят от толщины и режима обработки:
- предел прочности при растяжении — 490–590 МПа (в отожжённом состоянии);
- относительное удлинение — не менее 25% для толщин до 2 мм;
- твёрдость по Виккерсу — 130–180 HV (после отжига);
- плотность — 8,2 г/см;
- температура плавления — около 1450 C.
Важной особенностью листа ТКЛР ЭИ563 является стабильность размеров при циклических тепловых нагрузках. Материал не претерпевает фазовых превращений в рабочем диапазоне температур, что исключает скачкообразное изменение геометрии деталей. Это критично для вакуумных приборов, где недопустимы микротрещины в местах спая.
Применение листа ТКЛР ЭИ563
Основное назначение листового проката — изготовление плоских деталей, работающих в составе герметичных металлостеклянных и металлокерамических узлов. Типовые области использования:
- производство корпусов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем;
- электровакуумные приборы — выводы, диафрагмы, экраны;
- рентгеновские трубки и электронно-лучевые устройства;
- детали волноводных трактов СВЧ-аппаратуры;
- мембраны и сильфоны в контрольно-измерительной технике;
- элементы криогенной арматуры, работающие при температурах до –196 C.
Лист ТКЛР ЭИ563 толщиной 0,1–2,0 мм используется для штампованных деталей сложной конфигурации: фланцев, крышек, переходников. Прокат толщиной свыше 2 мм применяется для механически обрабатываемых корпусных элементов, где требуется сочетание герметичности и жёсткости конструкции.
Сортамент и условия поставки
Листовой прокат поставляется в листах или рулонах (для толщин до 0,5 мм). Ширина листа — от 200 до 600 мм, длина — от 500 до 1500 мм. Допуски по толщине соответствуют классу точности В или Б по ГОСТ 4986-79. Поверхность листа не должна иметь расслоений, трещин и плен, допускаются незначительные риски и царапины, не выводящие толщину за предельные отклонения.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 0,1–0,3 | 200–400 | 490–540 | 25 | Мягкое (отожжённое) |
| 0,4–0,8 | 200–500 | 510–560 | 28 | Мягкое (отожжённое) |
| 1,0–2,0 | 300–600 | 530–590 | 30 | Мягкое или нагартованное |
Особенности обработки и контроля качества
Лист ТКЛР ЭИ563 хорошо поддаётся холодной штамповке, гибке и вытяжке. При механической обработке рекомендуется применять твердосплавный инструмент с охлаждением, так как сплав склонен к наклёпу. Сварка листового проката выполняется аргонодуговой или электронно-лучевой сваркой; для получения герметичных швов требуется подбор присадочного материала с близким ТКЛР.
Контроль качества включает проверку химического состава, механических свойств и величины ТКЛР на образцах от каждой партии. Для ответственных применений дополнительно проводится контроль герметичности готовых спаев методом гелиевого течеискателя.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист ТКЛР ЭИ563 от обычной стали?
ЭИ563 — железоникелевый сплав с содержанием никеля около 29% и кобальта около 17%. В отличие от углеродистых сталей, он имеет низкий и стабильный коэффициент расширения (5,0–6,0)10 К, что обеспечивает совместимость со стеклом и керамикой в герметичных узлах.
В каких толщинах поставляется лист ТКЛР ЭИ563?
Стандартный сортамент — от 0,1 до 5,0 мм. Тонкие листы (до 0,5 мм) могут поставляться в рулонах, более толстые — в листах мерной или кратной длины.
Какие допуски по толщине действуют для листа ЭИ563?
Допуски соответствуют ГОСТ 4986-79: для толщин до 0,3 мм — 0,02 мм, для толщин 0,4–1,0 мм — 0,03–0,05 мм, для толщин свыше 1,0 мм — 0,06–0,10 мм в зависимости от класса точности.
Можно ли сваривать лист ТКЛР ЭИ563 с нержавеющей сталью?
Технически возможно, но требуется учитывать разницу ТКЛР. При циклических тепловых нагрузках в зоне шва могут возникать напряжения. Для ответственных вакуумных узлов рекомендуется использовать промежуточные переходники из сплава с промежуточным значением ТКЛР.
