Металлические заготовки 65Н: сортовой прокат из прецизионного сплава на никелевой основе
Металлические заготовки 65Н — это полуфабрикаты из прецизионного сплава на основе никеля, легированного железом и кобальтом, с нормированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Сплав 65Н относится к группе инварных материалов и по химическому составу близок к классическому инвару 36Н, однако отличается содержанием никеля около 65 % и повышенной стабильностью магнитных и тепловых характеристик в диапазоне рабочих температур. Заготовки выпускают в виде кованых прутков, горячекатаного сорта, трубной заготовки и непрерывнолитых слябов, предназначенных для последующей механической и термической обработки.
Сортамент и геометрические параметры
Заготовки 65Н поставляются по ГОСТ 10994 и ТУ производителей с нормированием макро- и микроструктуры. Основные позиции сортамента:
- кованые прутки диаметром 80–250 мм для последующей переточки на токарных и шлифовальных центрах;
- горячекатаный круг 20–80 мм с обточкой или без обточки поверхности;
- трубная заготовка под горячую прокатку и волочение;
- слябы и блюмы для передела в лист и полосу;
- заготовка под электрошлаковый переплав (ЭШП) и вакуумно-дуговой переплав (ВДП).
Предельные отклонения по диаметру для кованых прутков — от +3 % до –1 %, кривизна не более 3 мм на 1 м длины. Твёрдость в состоянии поставки — 170–220 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием без предварительного отжига.
Химический состав и структура
Сплав 65Н содержит никель 64,5–66,0 %, железо — основа, кобальт до 0,5 %, углерод не более 0,05 %, марганец и кремний в сумме не более 0,6 %. Такое соотношение обеспечивает минимальный ТКЛР в интервале –60…+100 C и сохранение ферромагнитных свойств до точки Кюри. Структура заготовки — аустенитная с незначительным количеством карбидных включений, которые устраняются гомогенизационным отжигом при 1050–1100 C.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР при 20–100 C | 1,2–1,8 | 10 1/C | дилатометрия | ГОСТ 10994 |
| Плотность | 8,2–8,4 | г/см | гидростатическое взвешивание | ТУ |
| Предел прочности | 450–600 | МПа | растяжение | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 25–35 | % | растяжение | ГОСТ 1497 |
| Точка Кюри | 230–250 | C | магнитометрия | ТУ |
Технологические особенности переработки
Заготовки 65Н обрабатываются резанием с применением твердосплавного инструмента марок ВК8, Т15К6 при скоростях 40–60 м/мин и обильном охлаждении. Склонность к наклёпу требует назначения промежуточных отжигов при изготовлении длинномерных деталей. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления ТКЛР.
Области применения
- детали термостатирующих узлов лазерных гироскопов и волоконно-оптических датчиков;
- элементы вакуумных камер установок магнетронного напыления;
- оправки и калибры для прецизионной измерительной оснастки;
- детали криогенной техники, работающие при –196 C;
- компоненты СВЧ-трактов и волноводных секций;
- заготовки для изготовления биметаллических терморегуляторов.
Вопросы и ответы
Чем заготовки 65Н отличаются от инвара 36Н?
Сплав 65Н содержит около 65 % никеля против 36 % у инвара 36Н, что смещает точку Кюри к 230–250 C и расширяет температурный диапазон стабильности ТКЛР. Заготовки 65Н применяются там, где требуется работа при повышенных температурах без потери магнитных характеристик.
Какая термообработка требуется после механической обработки?
Для снятия наклёпа и стабилизации ТКЛР проводится отжиг при 800–850 C в защитной атмосфере с последующим медленным охлаждением. Скорость охлаждения не должна превышать 100 C/ч во избежание возникновения внутренних напряжений.
Поставляются ли заготовки 65Н с сертификатом ТКЛР?
Да, по требованию заказчика производитель проводит дилатометрические испытания образцов от партии и прикладывает протокол с указанием значений ТКЛР в заданном интервале температур.
Возможна ли поставка заготовок 65Н в виде труб?
Трубная заготовка из сплава 65Н выпускается под горячую прокатку и волочение. Готовые трубы применяются в термостатирующих контурах и вакуумных системах, где требуется сочетание низкого ТКЛР и герметичности.
