Лист ТКЛР ЭИ630А-ВИ в Минске


Лист ТКЛР ЭИ630А-ВИ — прецизионный материал для вакуумных и газоразрядных приборов

Лист ТКЛР ЭИ630А-ВИ — это тонколистовой прокат из железоникелевого сплава с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), выплавленного методом вакуумно-индукционной плавки (ВИ). Материал предназначен для изготовления деталей электровакуумных приборов, работающих в условиях многократных термоциклов и требующих герметичного спая с тугоплавкими стёклами и керамикой.

Сплав ЭИ630А-ВИ относится к группе биметаллических и спаиваемых материалов с заданным значением ТКЛР в диапазоне (5,0–6,5)10 К при 20–400 C. Буква «А» в обозначении указывает на повышенную чистоту по примесям, а индекс «ВИ» подтверждает вакуумно-индукционную выплавку, обеспечивающую минимальное газосодержание и высокую однородность структуры. Листовой прокат поставляется в нагартованном или мягком состоянии, толщиной от 0,1 до 2,0 мм, шириной до 600 мм.

Технические характеристики листа ТКЛР ЭИ630А-ВИ

Ключевая особенность материала — стабильность ТКЛР в рабочем интервале температур, что достигается строгим соблюдением химического состава: никель 28,5–29,5 %, кобальт 16,5–17,5 %, остальное — железо. Легирующие элементы подобраны таким образом, чтобы кривая расширения совпадала с характеристиками боросиликатных стёкол марок С52-1, С48-3 и алюмооксидной керамики 22ХС. Это обеспечивает формирование вакуум-плотного спая без возникновения механических напряжений в зоне соединения.

Механические свойства листа зависят от состояния поставки:

  • предел текучести (мягкое состояние) — не менее 290 МПа;
  • временное сопротивление разрыву — 450–590 МПа;
  • относительное удлинение — не менее 25 %;
  • твёрдость HV — 120–160 (отожжённое состояние);
  • плотность — 8,2 г/см.

Вакуумная плавка гарантирует низкое содержание газов (кислород, азот, водород) и неметаллических включений, что критично для изделий, эксплуатируемых при остаточном давлении до 110 Па. Материал не склонен к газовыделению при нагреве до 450 C, что подтверждается испытаниями на газопроницаемость по ГОСТ 21107.0.

Применение листа ТКЛР ЭИ630А-ВИ

Листовой прокат ЭИ630А-ВИ используется для штампованных деталей электровакуумных приборов: анодов, экранов, фокусирующих электродов, выводов и оболочек. Основные области применения:

  • производство клистронов, магнетронов и ламп бегущей волны;
  • изготовление корпусов СВЧ-модулей и герметичных разъёмов;
  • элементы рентгеновских трубок и электронно-лучевых пушек;
  • детали вакуумных выключателей и коммутационной аппаратуры;
  • мембраны и сильфоны для вакуумных систем.

Штампуемость листа в отожжённом состоянии позволяет изготавливать детали сложной конфигурации с глубокой вытяжкой без образования трещин и расслоений. После штамповки рекомендуется проводить стабилизирующий отжиг при 850–900 C в среде водорода или вакууме для снятия наклёпа и восстановления заданного ТКЛР.

Свариваемость и пайка

Материал хорошо сваривается аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом и электронно-лучевой сваркой. При пайке медью, серебряными и золотосодержащими припоями в печах с восстановительной атмосферой формируются прочные вакуум-плотные швы. Для соединения со стеклом применяется метод вжигания молибденомарганцевой пасты с последующей металлизацией никелем.

ПараметрЗначение для ЭИ630А-ВИМетод контроляНормативный документПримечание
ТКЛР при 20–400 C, 10 К5,2–6,0ДилатометрияГОСТ 15173Для спая со стеклом С52-1
Содержание никеля, %28,5–29,5Химический анализГОСТ 12345Основной легирующий элемент
Содержание кобальта, %16,5–17,5Химический анализГОСТ 12352Стабилизирует ТКЛР
Толщина листа, мм0,1–2,0МикрометражГОСТ 26877Допуск 0,02 мм
Газосодержание, см/100 г 0,05Вакуум-плавлениеГОСТ 21107.0Для вакуумной плотности

Особенности выбора и обработки

При заказе листа ТКЛР ЭИ630А-ВИ необходимо указывать состояние поставки (мягкое, нагартованное), толщину и класс точности проката. Для деталей, работающих при температурах выше 400 C, требуется дополнительный контроль стабильности ТКЛР после длительной выдержки, так как возможна частичная рекристаллизация. Механическая обработка листа выполняется на стандартном оборудовании твёрдосплавным инструментом; при резке лазером или гидроабразивом необходимо учитывать зону термического влияния и удалять её последующей зачисткой.

Хранение листового проката должно исключать контакт с влагой и агрессивными средами. Перед использованием рекомендуется обезжиривание в органических растворителях и пассивация в разбавленной азотной кислоте для удаления поверхностных загрязнений, которые могут стать источником газовыделения в вакуумных приборах.

Вопросы и ответы

Чем отличается ЭИ630А-ВИ от обычного сплава ЭИ630?

Индекс «ВИ» означает вакуумно-индукционную выплавку, которая обеспечивает снижение содержания газов и неметаллических включений. Это повышает вакуумную плотность и стабильность ТКЛР, что критично для электровакуумных приборов.

С какими стёклами совместим лист ТКЛР ЭИ630А-ВИ?

Материал предназначен для спая с боросиликатными стёклами марок С52-1, С48-3 и алюмооксидной керамикой 22ХС. Значение ТКЛР подобрано для совпадения кривых расширения в диапазоне 20–400 C.

Какая максимальная рабочая температура для деталей из ЭИ630А-ВИ?

Длительная рабочая температура ограничена 400–450 C. Выше этого значения возможна рекристаллизация и изменение ТКЛР, что нарушит герметичность спая со стеклом.

Какой отжиг рекомендуется после штамповки листа?

Для снятия наклёпа и восстановления свойств проводится стабилизирующий отжиг при 850–900 C в атмосфере водорода или в вакууме с выдержкой 15–30 минут.