Полоса с заданными свойствами упругости 44НХТЮ
Полоса 44НХТЮ — прецизионный прокат из дисперсионно-твердеющего железоникелевого сплава, легированного хромом и титаном. Материал поставляется в состоянии поставки, обеспечивающем заданный уровень упругих свойств после термической обработки у потребителя. Основное назначение — изготовление чувствительных элементов, работающих в условиях многократных знакопеременных деформаций при сохранении стабильности упругих характеристик.
Химический состав сплава нормируется по содержанию никеля (41,0–44,0%), хрома (5,0–6,5%), титана (2,4–3,0%) и алюминия (0,5–1,0%). Упрочнение достигается за счет выделения интерметаллидных фаз при старении. После закалки и отпуска полоса приобретает высокий предел упругости — до 980–1180 МПа, при этом сохраняется коррозионная стойкость в атмосферных условиях и слабоагрессивных средах.
Технология термической обработки
Заданные свойства упругости формируются двухступенчатой обработкой: закалка от 950–1000 C с последующим старением при 650–750 C в течение 2–4 часов. Режим старения подбирается в зависимости от требуемого сочетания предела упругости и релаксационной стойкости. Для ответственных элементов, работающих при повышенных температурах до 400 C, применяется ступенчатое старение, повышающее стабильность свойств во времени.
Механические характеристики после термообработки
| Параметр | Значение для ленты 0,1–0,5 мм | Значение для ленты 0,5–2,0 мм | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел упругости, МПа | 980–1180 | 930–1080 | Растяжение | При условном пределе текучести 0,05% |
| Предел текучести, МПа | 880–1080 | 830–980 | Растяжение | 0,2 |
| Относительное удлинение, % | 6–12 | 8–15 | Растяжение | После старения |
| Твердость, HRC | 38–44 | 36–42 | Роквелл | Для сечения свыше 0,5 мм |
Особенности структуры и эксплуатационные характеристики
Мелкозернистая структура аустенитного типа обеспечивает высокую циклическую долговечность при изгибных деформациях. Полоса характеризуется пониженным температурным коэффициентом модуля упругости в интервале –60…+100 C, что делает ее пригодной для элементов точной механики с жесткими требованиями к стабильности геометрии при колебаниях температуры. Релаксационная стойкость при статических нагрузках сохраняется на протяжении 1000 часов при температурах до 300 C.
Применение в промышленности
- Упругие элементы датчиков давления и силоизмерительной аппаратуры — мембраны, сильфоны, пружины;
- Чувствительные элементы тензорезисторных преобразователей и вибрационных датчиков;
- Пружинные контакты и токосъемные элементы электромеханических устройств;
- Упругие подвесы гироскопических систем и акселерометров;
- Элементы запорной арматуры — тарельчатые пружины и мембранные приводы;
- Детали реле и коммутационной аппаратуры, работающие при знакопеременных нагрузках.
Форма поставки и допуски
Полоса поставляется в рулонах или отрезках мерной длины, толщиной от 0,1 до 2,0 мм и шириной от 10 до 300 мм. Допуски по толщине соответствуют классу точности БТ по ГОСТ 4986, по ширине — классу Б. Поверхность без расслоений, плен и закатов; допускается светлая оксидная пленка после термической обработки. Кромки обрезаны без заусенцев, что исключает микронадрывы при навивке пружин.
Вопросы и ответы
В каком состоянии поставляется полоса 44НХТЮ?
Полоса поставляется в закаленном состоянии (мягком) или с заданной степенью нагартовки. Окончательные упругие свойства формируются старением при 650–750 C, которое выполняет потребитель после механической обработки деталей.
Какая максимальная рабочая температура для упругих элементов из 44НХТЮ?
Длительная работоспособность упругих элементов сохраняется до 300–350 C. Кратковременно допустима работа при 400 C, однако при этом снижается релаксационная стойкость и увеличивается остаточная деформация.
Чем 44НХТЮ отличается от стали 36НХТЮ?
Сплав 44НХТЮ содержит больше никеля (до 44% против 36%), что обеспечивает более низкий температурный коэффициент модуля упругости и лучшую стабильность характеристик в диапазоне –60…+100 C. При этом предел упругости несколько ниже, чем у 36НХТЮ.
Допустима ли сварка полосы 44НХТЮ?
Сварка не рекомендуется для ответственных упругих элементов, так как в зоне шва формируется литая структура с пониженными упругими свойствами. При необходимости соединения применяют точечную сварку с последующим полным циклом термообработки.
