Полоса ТКЛР 52Н — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Полоса ТКЛР 52Н — это холоднокатаная лента из прецизионного сплава на железо-никелевой основе с содержанием никеля около 52%. Материал относится к группе сплавов с управляемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и применяется в узлах, где требуется компенсация тепловых деформаций сопрягаемых элементов. Нормируемое значение ТКЛР в интервале 20–300 C составляет (9,8–10,2)10 К, что обеспечивает согласование с кремнием, стеклом и рядом керамических материалов.
Полоса 52Н поставляется в нагартованном или отожжённом состоянии, с толщиной 0,05–2,5 мм и шириной до 300 мм. Механические свойства зависят от степени деформации: твёрдое состояние характеризуется пределом прочности 590–735 МПа, мягкое — 440–540 МПа при относительном удлинении не менее 25%. Материал обладает стабильной магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой, что допускает его использование в чувствительных элементах электронной аппаратуры.
Технические характеристики полосы 52Н
Сплав 52Н легирован никелем (51,5–53,0%), остальное — железо с ограниченным содержанием углерода (до 0,05%), марганца и кремния. Такой состав обеспечивает близкий к линейному характер теплового расширения в рабочем диапазоне температур. Полоса характеризуется хорошей пластичностью при холодной штамповке, гибке и вырубке, что позволяет изготавливать детали сложной конфигурации без потери точности размеров.
| Состояние поставки | Толщина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | ТКЛР (20–300 C), 10 К |
|---|---|---|---|---|
| Мягкое (отожжённое) | 0,10–2,50 | 440–540 | 25 | 9,8–10,2 |
| Твёрдое (нагартованное) | 0,05–1,50 | 590–735 | 3 | 9,8–10,2 |
| Пружинно-твёрдое | 0,05–0,80 | 785 | — | 9,8–10,2 |
Применение полосы ТКЛР 52Н
Основное назначение полосы 52Н — изготовление термобиметаллических элементов, работающих в паре с инварными или стальными слоями. Такие биметаллические пластины используются в тепловых реле, автоматических выключателях, термостатах и системах защиты электродвигателей. Кроме того, полоса применяется для производства:
- корпусов и крышек полупроводниковых приборов с коваровыми и молибденовыми выводами;
- мембран и сильфонов для датчиков давления, работающих при переменных температурах;
- экранирующих деталей вакуумных приборов и рентгеновских трубок;
- компенсаторов теплового расширения в волноводных трактах СВЧ-аппаратуры;
- пружинных контактов и токосъёмников в коммутационной технике.
Полоса 52Н востребована в приборостроении, электротехнике и производстве контрольно-измерительного оборудования. Материал пригоден для пайки твёрдыми и мягкими припоями, сварки в среде аргона и лазерной сварки. При проектировании узлов следует учитывать, что сплав не предназначен для работы в агрессивных средах и требует защитных покрытий при контакте с влагой.
Вопросы и ответы
Чем полоса 52Н отличается от полосы 29НК?
Сплав 52Н содержит около 52% никеля и не имеет кобальта в составе, тогда как 29НК (ковар) содержит 29% никеля и 17% кобальта. ТКЛР 52Н выше (9,8–10,2)10 К против (5,0–6,0)10 К у ковара, поэтому 52Н применяется для согласования с материалами с более высоким расширением, например с алюминиевой керамикой.
Какой допуск по толщине обеспечивается при поставке полосы 52Н?
Для толщин до 0,5 мм допуск составляет 0,01 мм, для толщин 0,5–1,5 мм — 0,02 мм, для толщин свыше 1,5 мм — 0,03 мм. Допуск по ширине — 0,1 мм при кромке без заусенцев.
Можно ли использовать полосу 52Н в контакте с медью?
Прямой контакт с медью при повышенной влажности не рекомендуется из-за электрохимической коррозии. Для паяных соединений с медными выводами применяют промежуточное никелевое или серебряное покрытие толщиной 2–5 мкм.
Какая термическая обработка применяется для снятия нагартовки?
Отжиг проводят при 780–820 C в защитной атмосфере водорода или вакууме с выдержкой 15–30 минут и последующим медленным охлаждением. Это обеспечивает рекристаллизацию и восстановление пластичности до уровня относительного удлинения не менее 25%.
