Полоса ТКЛР 42НА — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Полоса ТКЛР 42НА — это холоднокатаный прокат из железоникелевого прецизионного сплава 42НА, легированного хромом. Материал относится к группе сплавов с управляемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и предназначен для изготовления деталей, работающих в спае с силикатными стеклами и керамикой. Нормируемое значение ТКЛР в интервале 20–300 C составляет 5,3–6,3 10 К, что обеспечивает герметичное вакуумно-плотное соединение при впаивании в стеклянные оболочки электровакуумных приборов.
Химический состав сплава 42НА регламентирован ГОСТ 10994–74 и включает 41,5–43,5 % никеля, 0,8–1,2 % хрома, при содержании углерода не более 0,05 %. Легирование хромом повышает коррозионную стойкость поверхности и улучшает адгезию стекломассы при формировании спая. Полоса поставляется в нагартованном или мягком (отожженном) состоянии, с классом точности по толщине ВТ или ВТА, что позволяет использовать её для штамповки мембран, травления сеток и вырубки контактных лепестков.
Технологические параметры полосы 42НА
Полоса ТКЛР 42НА производится методом холодной прокатки с промежуточными вакуумными отжигами, что гарантирует однородность структуры и стабильность коэффициента расширения по длине рулона. Механические свойства зависят от состояния поставки: в отожженном состоянии предел прочности составляет 440–540 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %, что обеспечивает возможность глубокой вытяжки и гибки без образования трещин. В нагартованном состоянии прочность возрастает до 640–780 МПа при снижении пластичности, что целесообразно для деталей, требующих повышенной упругости.
Точность геометрии полосы контролируется по ГОСТ 4986–79: предельные отклонения по толщине для лент шириной до 200 мм составляют 0,02 мм при толщине 0,1–0,3 мм. Серповидность не превышает 2 мм на 1 м длины, а величина заусенца на кромке после продольной резки — не более 0,03 мм. Для ответственных применений возможна поставка с полированной поверхностью класса 14–16 Ra 0,32–0,16 мкм.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 0,10–0,20 | 10–150 | Мягкое | 440–540 | 25 |
| 0,21–0,50 | 10–200 | Нагартованное | 640–780 | 3 |
| 0,51–1,00 | 20–250 | Мягкое | 440–540 | 25 |
Применение полосы из сплава 42НА
Основное назначение полосы ТКЛР 42НА — производство токовводов и выводных рамок для стеклянных изоляторов, применяемых в герметичных разъёмах, реле, датчиках давления и электровакуумных приборах. Согласование ТКЛР сплава с коэффициентом расширения боросиликатных стекол (типа С52-1, С48-3) предотвращает возникновение механических напряжений в зоне спая при циклических перепадах температур от –60 до +400 C.
В приборостроении полоса 42НА используется для изготовления:
- мембран сильфонов и датчиков абсолютного давления;
- контактных пружин и лепестков герметичных электромагнитных реле;
- травлёных сеток и экранов электронно-лучевых трубок;
- корпусов полупроводниковых приборов в металлостеклянном исполнении;
- компенсаторов теплового расширения в вакуумных системах.
Благодаря низкому значению ТКЛР и стабильности размеров при нагреве, полоса 42НА также востребована при производстве эталонных мер длины и элементов оптических сканеров, где требуется минимальная температурная деформация. Материал хорошо поддаётся фотохимическому травлению в хлорном железе, что позволяет получать прецизионные детали сложной конфигурации с минимальным шагом 0,05 мм.
Вопросы и ответы
Чем отличается полоса 42НА от сплава 29НК?
Сплав 42НА имеет ТКЛР 5,3–6,3 10 К и предназначен для спаев с мягкими стеклами, тогда как 29НК (ковар) характеризуется ТКЛР 4,5–5,5 10 К и применяется для спаев с тугоплавкими стеклами и керамикой. Выбор определяется типом стекла и условиями термоциклирования.
Какая максимальная ширина полосы 42НА доступна?
Стандартная ширина полосы из сплава 42НА составляет от 10 до 250 мм в зависимости от толщины. Для толщин до 0,5 мм возможна поставка в рулонах массой до 80 кг, для более толстых — в отрезках мерной длины.
Как контролируется качество поверхности полосы?
Поверхность полосы 42НА контролируется визуально на отсутствие плен, трещин, раковин и закатанной окалины. Для ответственных применений проводится выборочный контроль шероховатости профилометром и проверка адгезии гальванического покрытия.
Возможна ли поставка полосы с аттестацией для авиакосмической отрасли?
Да, полоса ТКЛР 42НА может поставляться с расширенным химическим анализом каждой плавки и протоколами испытаний механических свойств при температуре от –60 до +300 C, что соответствует требованиям предприятий авиационного приборостроения.
