Полоса с заданными свойствами упругости 36НХТЮ: прецизионный прокат для упругих элементов
Полоса из сплава 36НХТЮ (ХН36ВТЮ, Ni — 35–37 %, Cr — 11,5–13 %, Ti — 2,7–3,2 %, Al — 0,9–1,2 %) поставляется в термообработанном состоянии с регламентированным сочетанием предела упругости, релаксационной стойкости и магнитных характеристик. Заданные свойства упругости обеспечиваются дисперсионным твердением: закалка от 980–1000 C с охлаждением в воде, затем отпуск 650–700 C, 4–8 ч, формирующий выделения интерметаллидной -фазы (Ni(Ti,Al)) в аустенитной матрице. Именно -фаза определяет упругое последействие и стабильность момента в пружинных узлах.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат выпускается по ГОСТ 14117-85 (полоса прецизионная) и ТУ изготовителей с нормированием разнотолщинности и серповидности. Толщина — 0,1–2,5 мм, ширина — 10–250 мм, кромка — обрезная или продольной резки. Разнотолщинность по длине рулона не превышает 0,01 мм на толщинах до 0,5 мм, что критично для спиральных пружин и упругих подвесов.
- Толщина — 0,10; 0,15; 0,20; 0,30; 0,50; 0,80; 1,20; 1,50; 2,00; 2,50 мм
- Ширина — 10–250 мм, шаг 5 мм
- Состояние поставки — закалка + отпуск (ТО), нагартованное (НГ)
- Точность — нормальная, повышенная, высокая
- Кромка — обрезная, продольной резки
- Форма — рулон, полоса мерной длины
Механические и упругие характеристики
После упрочняющей термообработки сплав 36НХТЮ сохраняет аустенитную структуру, слабо магнитную в исходном состоянии и практически немагнитную после отпуска. Предел упругости при изгибе — 900–1100 МПа, предел прочности — 1300–1500 МПа, относительное удлинение — 6–10 %. Модуль нормальной упругости — 185–200 ГПа, что ниже, чем у пружинных сталей 65Г или 60С2ХА, и позволяет получать большие упругие деформации при меньших напряжениях.
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел упругости | 900–1100 | ТО 650 C, 6 ч | ГОСТ 1497 | МПа |
| Предел прочности | 1300–1500 | ТО 650 C, 6 ч | ГОСТ 1497 | МПа |
| Модуль упругости | 185–200 | 20 C | динамический | ГПа |
| Релаксационная стойкость | 5 | 400 C, 100 ч | ГОСТ 26007 | % |
| Магнитная проницаемость | 1,02 | ТО, 20 C | баллистический | — |
Технологические особенности
Полоса 36НХТЮ допускает гибку, штамповку, вырубку и навивку в термообработанном состоянии без промежуточного отжига при радиусах гиба свыше 2,5 толщины. Сварка плавлением ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин; применяют точечную контактную сварку с последующей местной термообработкой. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная, после упрочнения — низкая.
Области применения
- Упругие элементы датчиков давления и мембранных узлов КИП
- Спиральные пружины и токоведущие пружины реле, контакторов
- Пружины часовых механизмов и прецизионных приборов
- Упругие подвесы гироскопов и навигационных систем
- Элементы крепления обмоток в трансформаторах и дросселях
- Пружины клапанных узлов в авиационной и криогенной технике
Вопросы и ответы
Чем 36НХТЮ отличается от пружинных сталей 65Г и 60С2ХА?
Сплав 36НХТЮ — аустенитный дисперсионно-твердеющий материал с модулем упругости 185–200 ГПа и практически немагнитной структурой, тогда как 65Г и 60С2ХА — ферритные стали с модулем 200–210 ГПа и выраженными магнитными свойствами. Это определяет выбор 36НХТЮ для немагнитных упругих элементов.
Какой режим термообработки обеспечивает максимальную релаксационную стойкость?
Закалка от 980–1000 C в воде с последующим отпуском 650–700 C в течение 4–8 ч. Увеличение температуры отпуска свыше 720 C снижает предел упругости, а сокращение выдержки менее 4 ч не обеспечивает полноту выделения -фазы.
Допускается ли гибка полосы в термообработанном состоянии?
Да, при радиусах гиба не менее 2,5 толщины полосы. Меньшие радиусы требуют промежуточного отжига при 850–900 C или местного нагрева зоны деформации.
Как нормируется разнотолщинность полосы?
По ГОСТ 14117-85 для повышенной точности разнотолщинность не превышает 0,01 мм на толщинах до 0,5 мм и 0,02 мм на толщинах свыше 0,5 мм. Для высокоточной категории допуск ужесточается до 0,005 мм.
