Полоса ТКЛР ЭИ630А — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Полоса ТКЛР ЭИ630А — это холоднокатаный или горячекатаный прокат из железоникелевого прецизионного сплава с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе инварных сплавов и применяется в узлах, где требуется минимальное изменение геометрических размеров при колебаниях температуры. Полоса поставляется в рулонах или отрезках мерной длины, с обрезной или необрезной кромкой, в зависимости от требований последующей штамповки или механической обработки.
Сплав ЭИ630А (аналог по ГОСТ — 36НХТЮ) легирован никелем (35–37%), хромом (12–13%) и титаном (2,5–3,0%). После закалки и старения материал приобретает структуру, обеспечивающую стабильный ТКЛР в диапазоне 20–100 C на уровне (6,5–7,5)10 К. Ключевая особенность полосы ТКЛР ЭИ630А — сочетание низкого расширения с повышенной прочностью и упругостью, что недостижимо для классического инвара без легирующих добавок.
Технические характеристики полосы ТКЛР ЭИ630А
Механические свойства полосы зависят от термической обработки. В состоянии поставки (закалка) материал имеет предел текучести не менее 590 МПа, после старения при 700–750 C предел прочности достигает 980–1180 МПа при относительном удлинении 6–10%. Твёрдость после полного цикла упрочнения — 35–42 HRC. Полоса сохраняет стабильность размеров при циклическом нагреве до 300 C, что подтверждает пригодность для приборных узлов с жёсткими допусками.
| Параметр | Значение для ленты 0,5 мм | Значение для ленты 2,0 мм | Значение для ленты 5,0 мм | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР (20–100 C), 10 К | 6,8–7,2 | 6,5–7,5 | 6,5–7,5 | Дилатометрия |
| Предел текучести, МПа | 640–700 | 590–650 | 590–640 | Растяжение по ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 8–12 | 10–14 | 12–16 | Растяжение по ГОСТ 1497 |
| Твёрдость после старения, HRC | 36–40 | 35–42 | 35–40 | Роквелл |
Применение полосы ТКЛР ЭИ630А
Полоса ТКЛР ЭИ630А востребована в производстве термобиметаллических элементов, мембран и сильфонов для регулирующей арматуры. Из материала изготавливают упругие чувствительные элементы датчиков давления и температуры, работающих в диапазоне от –60 до +300 C. В вакуумной технике полоса используется для токовводов и герметичных оболочек, где согласование ТКЛР со стеклом или керамикой предотвращает разрушение спаев при термоциклировании.
- Упругие элементы анероидных коробок и манометрических пружин в авиационных высотомерах и барометрах
- Мембраны клапанов и регуляторов давления в газораспределительных системах
- Термокомпенсаторы в волноводных трактах СВЧ-аппаратуры
- Детали электродов и токовводов в электровакуумных приборах
- Штампованные детали корпусов гироскопов и акселерометров
- Оболочки термопар и защитные чехлы в контрольно-измерительном оборудовании
Особенности обработки и поставки
Полоса ТКЛР ЭИ630А хорошо поддаётся холодной штамповке и гибке в закалённом состоянии. После штамповки детали подвергают старению для достижения окончательных упругих свойств. При механической обработке резанием следует учитывать склонность материала к наклёпу — рекомендуется применение твёрдосплавного инструмента с обильным охлаждением. Сварка сплава выполняется аргонодуговым методом с присадочным материалом того же состава; после сварки обязателен полный цикл термической обработки для восстановления ТКЛР в зоне шва.
Поставка полосы ТКЛР ЭИ630А осуществляется толщиной 0,1–8,0 мм и шириной 10–300 мм. Допуск по толщине для прецизионных применений — 0,02 мм при толщине до 1 мм. Поверхность полосы — светлая или шлифованная, без окалины и заусенцев. Материал поставляется с сертификатом, подтверждающим химический состав и результаты дилатометрических испытаний каждой партии.
Вопросы и ответы
Чем полоса ТКЛР ЭИ630А отличается от обычного инвара 36Н?
В отличие от чистого инвара 36Н, сплав ЭИ630А дополнительно легирован хромом и титаном, что обеспечивает дисперсионное упрочнение при старении. Полоса ТКЛР ЭИ630А сочетает низкий коэффициент расширения с пределом текучести до 700 МПа, тогда как инвар 36Н имеет предел текучести около 280–350 МПа.
В каком состоянии поставляется полоса ТКЛР ЭИ630А?
Стандартная поставка — в закалённом состоянии (мягкое состояние) для последующей штамповки. По запросу возможна поставка в состаренном состоянии с максимальной твёрдостью, если детали не требуют формообразующих операций.
Какой допуск на ТКЛР гарантируется для полосы ЭИ630А?
Для полосы толщиной до 2 мм гарантируется ТКЛР в диапазоне (6,5–7,5)10 К при измерении в интервале 20–100 C. Для ответственных применений возможна поставка с селекцией по узкому допуску 0,210 К.
Можно ли использовать полосу ТКЛР ЭИ630А при криогенных температурах?
Сплав сохраняет стабильность структуры до –196 C, однако ТКЛР в области отрицательных температур снижается до (1–3)10 К. Для криогенных применений рекомендуется проверка фактического расширения на образцах из конкретной партии.
