Металлические заготовки 34НКМ в Минске


Металлические заготовки 34НКМ: прецизионные поковки из инварного сплава

Металлические заготовки 34НКМ — это полуфабрикаты, изготовленные из железоникелькобальтового сплава с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Сплав 34НКМ относится к группе инварных материалов и применяется там, где требуется минимальное изменение геометрических размеров детали при колебаниях температуры. Заготовки поставляются в виде поковок, сортового проката, прутков и трубных заготовок, прошедших термическую обработку и контроль макро- и микроструктуры.

В отличие от классического инвара 36Н, сплав 34НКМ содержит кобальт, что обеспечивает более низкий ТКЛР в диапазоне –60…+100 C. Типовое значение ТКЛР для заготовок 34НКМ составляет (0,5–1,5) 10 1/C в интервале –60…+20 C. Это критически важно для изготовления деталей, работающих в условиях знакопеременных температурных полей: оправок, калибров, элементов оптических систем, узлов криогенной техники.

Технические характеристики и химический состав

Сплав 34НКМ регламентируется по химическому составу и физико-механическим свойствам. Основные легирующие элементы — никель (32–35 %) и кобальт (3–5 %). Содержание углерода не превышает 0,05 %, что обеспечивает стабильность ТКЛР после закалки и отпуска. Заготовки проходят аустенизацию при 830–870 C с последующей закалкой в воде или масле и высоким отпуском.

  • Плотность — 8,1–8,3 г/см
  • Предел прочности при растяжении — 450–650 МПа
  • Предел текучести — 250–400 МПа
  • Относительное удлинение — не менее 20 %
  • Твёрдость после термообработки — 150–200 HB
  • Температура эксплуатации — от –196 до +200 C

Заготовки 34НКМ поставляются с нормированным ТКЛР в заданном температурном интервале. Для ответственных деталей точной механики ТКЛР контролируется в диапазоне –60…+100 C с шагом 20 C. Отклонение ТКЛР от номинала не должно превышать 0,3 10 1/C.

Сортамент и типоразмеры заготовок

Металлические заготовки 34НКМ выпускаются в нескольких видах, каждый из которых ориентирован на определённый метод формообразования. Кованые заготовки применяются для последующей механической обработки крупногабаритных деталей. Прутки круглого сечения используются для токарной обработки. Трубные заготовки востребованы в приборостроении для изготовления корпусных деталей и втулок.

Вид заготовкиТипоразмерТКЛР, 10 1/CТермообработкаПрименение
Поковка 200–400 мм0,8–1,2Закалка + отпускКрупногабаритные оправки
Пруток горячекатаный 20–120 мм0,5–1,5НормализацияТокарные детали
Пруток холоднотянутый 6–30 мм0,5–1,0ОтжигКалибры, штифты
Трубная заготовка 40–150 мм0,8–1,3Закалка + отпускКорпуса приборов
Лист горячекатаный4–20 мм0,7–1,4НормализацияПластины, экраны

Области применения

Заготовки 34НКМ востребованы в тех отраслях, где температурная стабильность геометрии определяет работоспособность изделия. В оптико-механической промышленности из них изготавливают оправки зеркал и линз, элементы юстировочных узлов интерферометров. В криогенной технике — детали подвесов и тепловых экранов, работающих при температурах жидкого азота и гелия.

  • Приборостроение: корпуса лазерных дальномеров, оправы оптических элементов
  • Криогенная техника: узлы криостатов, элементы подвесов
  • Точная механика: калибры, измерительные оправки, штифты
  • Электроника: корпуса СВЧ-приборов, элементы волноводов
  • Авиастроение: детали гироскопов, элементы систем навигации

При механической обработке заготовок 34НКМ необходимо учитывать склонность сплава к наклёпу. Рекомендуется применять твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение. Режимы резания подбираются с учётом низкой теплопроводности сплава — 12–14 Вт/(мК).

Контроль качества и приёмо-сдаточные испытания

Каждая партия металлических заготовок 34НКМ подвергается входному и приёмо-сдаточному контролю. Проверяется химический состав методом спектрального анализа, макроструктура на наличие дефектов, ТКЛР на дилатометре. Для ответственных заготовок проводится ультразвуковая дефектоскопия на отсутствие внутренних несплошностей.

Заготовки поставляются с сертификатом качества, в котором указываются: номер плавки, химический состав, режим термообработки, значения ТКЛР в заданном интервале температур, механические свойства. По требованию заказчика проводится дополнительный контроль магнитных характеристик и остаточного магнетизма.

Вопросы и ответы

Чем сплав 34НКМ отличается от инвара 36Н?

Сплав 34НКМ содержит кобальт (3–5 %), что снижает ТКЛР в области отрицательных температур. В диапазоне –60…+20 C ТКЛР 34НКМ составляет 0,5–1,5 10 1/C против 1,5–2,5 10 1/C у 36Н.

Какие виды заготовок 34НКМ доступны для поставки?

Поковки, горячекатаные и холоднотянутые прутки, трубные заготовки, горячекатаные листы. Типоразмеры — от 6 мм до 400 мм в зависимости от вида полуфабриката.

Какой ТКЛР нормируется для заготовок 34НКМ?

ТКЛР нормируется в интервале –60…+100 C. Типовое значение — (0,5–1,5) 10 1/C. Отклонение от номинала не превышает 0,3 10 1/C.

Какие режимы термообработки применяются для заготовок 34НКМ?

Аустенизация при 830–870 C, закалка в воде или масле, высокий отпуск. Для стабилизации ТКЛР проводится дополнительный отжиг при 300–350 C.