Полоса ТКЛР 29НК-ВИ: прецизионный сплав для согласованных спаев
Полоса ТКЛР 29НК-ВИ — горячекатаный или холоднокатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из сплава 29НК-ВИ (аналог 29НК, Fe–Ni–Co-система), аттестованный по температурному коэффициенту линейного расширения. Индекс «ВИ» обозначает вакуумно-индукционную выплавку, обеспечивающую регламентированное содержание углерода, серы и фосфора, минимальное газонасыщение и стабильность ТКЛР в партии. Сплав относится к классу прецизионных сплавов с заданным ТКЛР и применяется в узлах, где требуется согласование расширения металла с боросиликатными стёклами, керамикой и спаями стекло–металл.
Технические характеристики полосы 29НК-ВИ
Ключевой нормируемый параметр — ТКЛР в интервале 20–400 C на уровне (4,7–5,2)10 1/C, что обеспечивает согласованное расширение с тугоплавкими стёклами марок С49-2, С48-3 и аналогичными. Полоса поставляется в термически обработанном состоянии с регламентированной твёрдостью и чистотой поверхности под последующую штамповку или сварку.
| Параметр | Значение | Условие | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР | 4,7–5,210 1/C | 20–400 C | ГОСТ 14080 | согласование со стеклом С49-2 |
| Толщина полосы | 0,5–6,0 мм | холоднокатаная | ТУ изготовителя | допуск 0,05 мм |
| Ширина | 20–200 мм | обрезная кромка | ТУ изготовителя | серповидность 2 мм/м |
| Предел прочности | 440–590 МПа | после отжига | ГОСТ 14080 | зависит от режима термообработки |
| Относительное удлинение | 20 % | 20 C | ГОСТ 14080 | пластичность под штамповку |
| Точка Кюри | 400 C | — | справочно | ограничение по магнетизму |
Химический состав и металлургические особенности
Сплав 29НК-ВИ содержит никель 28,5–30,0 %, кобальт 16,0–18,0 %, остальное — железо. Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода и неметаллических включений, что критично для герметичности спаев и стабильности ТКЛР по длине полосы. Регламентируется также содержание углерода (0,03 %) и серы (0,015 %).
- Ni — 28,5–30,0 %: формирование аустенитной матрицы с заданным расширением.
- Co — 16,0–18,0 %: регулирование ТКЛР и точки Кюри.
- C — 0,03 %: снижение склонности к охрупчиванию при отжиге.
- S, P — 0,015 %: минимизация горячих трещин при сварке.
- O, N — регламентированы: герметичность спая стекло–металл.
Технологические операции и применение
Полоса 29НК-ВИ используется как заготовка для штамповки выводов, рамок, корпусных деталей электровакуумных приборов и элементов спая стекло–металл. Обрабатывается резкой, гибкой, штамповкой, аргонодуговой и контактной сваркой, пайкой в водороде и вакууме.
- Электровакуумные приборы: выводы, ножки, фланцы, согласованные со стеклом С49-2.
- Полупроводниковая техника: корпуса, рамки, элементы герметичных сборок.
- Приборостроение: чувствительные элементы, узлы с нормированным ТКЛР.
- СВЧ-техника: волноводные узлы, согласованные спаи с керамикой.
- Газоразрядные лампы: электродные узлы, вводы.
Условия эксплуатации и ограничения
Рабочий диапазон согласованных спаев — от –60 C до +400 C. Выше точки Кюри магнитные свойства меняются, что учитывают при проектировании магнитных экранов. Сплав чувствителен к загрязнению серой и медью при пайке — требуется чистый водород или вакуум. Механическая обработка возможна в отожжённом состоянии; после наклёпа ТКЛР может отклоняться, поэтому детали перед спаем подвергают отжигу.
Вопросы и ответы
Чем полоса 29НК-ВИ отличается от 29НК?
Индекс «ВИ» означает вакуумно-индукционную выплавку: ниже содержание газов и неметаллических включений, стабильнее ТКЛР по длине полосы и выше герметичность спая.
С какими стёклами согласуется ТКЛР 29НК-ВИ?
Сплав согласуется с боросиликатными стёклами марок С49-2, С48-3 и аналогичными, имеющими ТКЛР в диапазоне 4,7–5,210 1/C в интервале 20–400 C.
Какой режим термообработки применяется перед спаем?
Отжиг в водороде или вакууме при 800–900 C с последующим медленным охлаждением для снятия наклёпа и стабилизации ТКЛР.
Можно ли сваривать полосу 29НК-ВИ?
Да, применяется аргонодуговая и контактная сварка. Из-за чувствительности к сере и меди требуется защитная атмосфера и чистые присадочные материалы.
