Полоса ТКЛР 36Н в Минске

Полоса ТКЛР 36Н: прецизионный сплав с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения

Полоса ТКЛР 36Н — горячекатаный или холоднотянутый сортовой прокат прямоугольного сечения из прецизионного сплава 36Н (система Fe–Ni, ~36 % никеля), у которого температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) нормируется в узком диапазоне и приближен к значениям ТКЛР оптических стёкол марок ЛК, К8 и аналогичных. Именно сочетание «полоса + ТКЛР + 36Н» определяет назначение: изготовление элементов, где тепловое расширение металла должно согласовываться с расширением стекла, керамики или спаиваемого узла.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса поставляется в виде прутков прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине от 2:1 до 20:1. Типовые размеры: толщина 1,5–12 мм, ширина 10–120 мм, длина мерная 1–3 м или в бухтах для тонких сечений. Кромки — обрезные или с притуплением; для холоднотянутых полос нормируется кривизна не более 2 мм на 1 м длины.

Химический состав и структурное состояние

Сплав 36Н содержит 35–37 % никеля, не более 0,05 % углерода, 0,3–0,6 % марганца, 0,2–0,4 % кремния; остальное — железо. Содержание примесей серы и фосфора ограничено на уровне 0,020 % каждого. Такая композиция обеспечивает инварный эффект: в интервале 20–100 C ТКЛР минимален и слабо зависит от температуры. Для получения стабильных значений полосу подвергают отжигу при 800–850 C с последующим медленным охлаждением, что снимает наклёп и фиксирует однородный аустенитный твёрдый раствор.

Технологические операции и обработка

• Резка: дисковая фреза, гидроабразивная резка, лазерная резка — без локального перегрева выше 300 C во избежание изменения .
• Механическая обработка: точение и фрезерование твердосплавным инструментом; склонность к налипанию требует обильной СОЖ.
• Сварка: аргонодуговая, электронно-лучевая; после сварки — отжиг для восстановления ТКЛР в зоне термического влияния.
• Формоизменение: гибка в отожжённом состоянии с радиусом не менее 3 толщин полосы.
• Пайка: твёрдыми припоями на основе серебра при температуре не выше 800 C.

Области применения

Полоса ТКЛР 36Н применяется там, где требуется согласование теплового расширения металла с диэлектриком или стеклом:

• Корпуса и выводы электровакуумных приборов, спаиваемые со стеклом марок С52-1, С48-3.
• Элементы лазерных резонаторов и оптических скамеек, работающих в диапазоне 20–80 C.
• Держатели зеркал и юстировочные узлы в интерферометрах и спектрометрах.
• Компоненты криогенной техники, где требуется минимальное изменение геометрии при охлаждении до –196 C.
• Оснастка для пайки стеклянных оболочек и гермовводов в приборостроении.
• Измерительные калибры и эталоны длины, эксплуатируемые при переменной температуре.

Условия эксплуатации и ограничения

Рабочий диапазон полосы 36Н — от –196 до +200 C. При нагреве выше точки Кюри (~230 C) ТКЛР резко возрастает, что исключает применение в узлах, работающих при более высоких температурах без компенсации. Сплав коррозионно неустойчив в морской атмосфере и агрессивных средах; для защиты применяют никелевые или гальванические покрытия. Магнитные свойства: ферромагнитен при комнатной температуре, что учитывают при монтаже вблизи чувствительных датчиков.

Вопросы и ответы