Полоса ТКЛР 32НК в Минске


Полоса ТКЛР 32НК: прецизионный сплав с нормируемым температурным расширением

Полоса ТКЛР 32НК — горячекатаный или холоднокатаный сортовой прокат из прецизионного сплава 32НК (система Fe–Ni–Co), аттестованный по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). В отличие от конструкционных сталей, для сплава 32НК нормируется не прочность, а величина в интервале температур, что определяет его применение в термостабильных узлах. Значение ТКЛР сплава 32НК составляет (1,8–2,2)10 1/C в диапазоне –60…+100 C, что обеспечивает минимальные температурные деформации сопрягаемых деталей.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса поставляется в виде горячекатаного или холоднокатаного проката прямоугольного сечения с нормируемой кривизной и разнотолщинностью. Точность прокатки определяет воспроизводимость зазоров в термостабильных соединениях.

  • Толщина — 0,5–12,0 мм (холоднокатаная), 6–40 мм (горячекатаная)
  • Ширина — 10–250 мм
  • Длина — мерная, немерная, до 3000 мм
  • Кривизна — не более 3 мм на 1 м длины
  • Разнотолщинность — в пределах допуска по ГОСТ 19903 / ГОСТ 19904

Химический состав и структурное состояние

Сплав 32НК содержит никель и кобальт в соотношении, обеспечивающем инварный эффект — компенсацию магнитострикционного и теплового расширения. Содержание углерода и примесей жёстко ограничено, поскольку неметаллические включения искажают .

ЭлементМассовая доля, %Влияние на ТКЛРКонтрольПримечание
Никель (Ni)31,0–33,0формирует инварный минимумхим. анализоснова сплава
Кобальт (Co)4,0–6,0смещает в область малых значенийхим. анализстабилизатор
Углерод (C) 0,05рост при превышениихим. анализограничение
Железо (Fe)остальноематрица—баланс

Физико-механические свойства

Прочностные характеристики сплава 32НК ниже, чем у конструкционных сталей, что компенсируется стабильностью размеров. Предел текучести — 240–320 МПа, временное сопротивление — 440–560 МПа. Твёрдость — 120–160 HB. Сплав сохраняет ферромагнитные свойства до точки Кюри, что учитывается при работе в магнитных полях.

  • ТКЛР — (1,8–2,2)10 1/C при –60…+100 C
  • Плотность — 8,1–8,3 г/см
  • Модуль упругости — 140–160 ГПа
  • Теплопроводность — 11–14 Вт/(мК)
  • Точка Кюри — 230–260 C

Технология изготовления и термообработка

Полоса ТКЛР 32НК производится методом горячей прокатки слитков с последующей холодной прокаткой и промежуточными отжигами. Финальная термообработка — отжиг при 800–850 C с медленным охлаждением для снятия напряжений и стабилизации . Механическая обработка (фрезерование, шлифование) выполняется после отжига, поскольку наклёп повышает ТКЛР.

Области применения

Полоса из сплава 32НК применяется в узлах, где температурные деформации недопустимы: оправки и оснастка для намотки оптического волокна, элементы лазерных резонаторов, детали криогенной техники, измерительные приборы.

  • Оптические и лазерные системы — держатели зеркал, юстировочные узлы
  • Криогенная техника — элементы арматуры, датчики уровня
  • Приборостроение — шкалы, платы, корпуса эталонных мер
  • Электроника — корпуса СВЧ-приборов, термостабильные основания
  • Авиастроение — элементы крепления бортовой оптики

Вопросы и ответы

Чем полоса 32НК отличается от полосы 29НК?

Сплав 29НК имеет ТКЛР (4,0–4,5)10 1/C и предназначен для спаев со стеклом, тогда как 32НК обеспечивает более низкий — (1,8–2,2)10 1/C, что критично для термостабильных механических узлов.

Какой ТКЛР у полосы 32НК в интервале –60…+100 C?

Нормируемое значение — (1,8–2,2)10 1/C. Отклонение от интервала или наклёп повышают ТКЛР, поэтому детали после механической обработки подвергают стабилизирующему отжигу.

Допускается ли сварка полосы 32НК?

Сварка возможна, но требует последующей термообработки для восстановления . Зона термического влияния без отжига имеет повышенный ТКЛР и является источником температурных деформаций.

Какие отрасли используют полосу ТКЛР 32НК?

Оптико-механическое приборостроение, лазерная техника, криогенное оборудование, электроника СВЧ, авиационные системы наведения и эталонная метрология.