Металлические заготовки 38НКД-ВИ в Минске


Металлические заготовки 38НКД-ВИ: прецизионные прутки из инварного сплава

Металлические заготовки 38НКД-ВИ — горячекатаные и холоднотянутые прутки из инварного сплава системы Fe–Ni–Co, выплавляемого методом вакуумно-индукционной обработки (суффикс ВИ). Сплав 38НКД относится к классу прецизионных материалов с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и применяется там, где требуется геометрическая стабильность конструкции при изменении температуры. Вакуумно-индукционная выплавка обеспечивает пониженное содержание газов, неметаллических включений и серы, что критично для заготовок, работающих в условиях знакопеременных температур.

Химический состав и структура

Основа сплава — никель 37–39 % и кобальт 12–14 %, остальное — железо. Легирование кобальтом снижает ТКЛР в интервале –60…+100 C. Углерод удерживается в пределах 0,03 %, что исключает выделение карбидной фазы по границам зерен. Вакуумно-индукционная технология даёт содержание кислорода не выше 0,002 % и водорода не выше 0,0005 %. Структура — однофазный -твёрдый раствор с размером зерна 5–8 баллов по ГОСТ 5639.

Сортамент и геометрические параметры

  • Прутки горячекатаные: диаметр 20–120 мм, длина 2–6 м
  • Прутки холоднотянутые: диаметр 6–30 мм, квалитет h9–h11
  • Кованые заготовки: сечение до 200 200 мм под последующую механическую обработку
  • Поковки по ГОСТ 1133 с припуском под точение 3–5 мм на сторону
  • Шлифованные прутки с шероховатостью Ra 1,6 мкм

Физико-механические свойства

ПараметрЗначениеУсловиеМетодЕд. изм.
ТКЛР0,5–1,5–60…+100 CГОСТ 1099410 1/C
Предел прочности490–64020 CГОСТ 1497МПа
Предел текучести 28020 CГОСТ 1497МПа
Относительное удлинение 2520 CГОСТ 1497%
Твёрдость150–190после отжигаHB—
Точка Кюри 230—магнитометрияC

Технологические особенности заготовок

Заготовки 38НКД-ВИ поставляются в термообработанном состоянии с регламентированным отжигом при 850–900 C и последующим медленным охлаждением. Такая обработка снимает наклеп и стабилизирует ТКЛР. При механической обработке на токарных станках с ЧПУ сплав склонен к наростообразованию, поэтому применяют твердосплавный инструмент с износостойким покрытием и СОЖ на масляной основе. Сварка заготовок ограничена из-за склонности к горячим трещинам; соединения выполняют пайкой или механическим крепежом.

Области применения

  • Оптические скамьи и корпуса лазерных интерферометров
  • Опорные элементы эталонных измерительных машин и координатно-измерительных систем
  • Детали криогенной арматуры и трубопроводов сжиженного газа
  • Элементы гироскопов и навигационных приборов авиационной техники
  • Оснастка для электронно-лучевой сварки и вакуумных установок
  • Корпусные детали приборов, эксплуатируемых в диапазоне –60…+100 C

Нормативная база

Поставка осуществляется по ГОСТ 10994-74 (сплавы прецизионные) и ТУ производителей с указанием метода выплавки ВИ. Контроль ТКЛР проводится на дилатометрах по ГОСТ 10994. Каждая партия сопровождается сертификатом с фактическими значениями ТКЛР в заданном температурном интервале.

Вопросы и ответы

Чем заготовки 38НКД-ВИ отличаются от 38НКД открытой выплавки?

Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода до 0,002 % и водорода до 0,0005 %, что уменьшает анизотропию ТКЛР и повышает стабильность размеров после механической обработки.

В каком температурном диапазоне сохраняется минимальный ТКЛР?

Регламентированный минимум ТКЛР 0,5–1,5 10 1/C обеспечивается в интервале –60…+100 C; за пределами диапазона значение возрастает.

Возможна ли сварка заготовок 38НКД-ВИ?

Сплав склонен к образованию горячих трещин при сварке плавлением. Рекомендуются паяные соединения или механический крепёж; при необходимости сварки применяют предварительный подогрев и последующую термообработку.

Какой инструмент применяется при точении заготовок?

Используют твердосплавные пластины класса P20–P30 с покрытием TiAlN и СОЖ на масляной основе; скорость резания 60–90 м/мин, подача 0,1–0,2 мм/об.