Полоса ТКЛР ЭП546: прецизионный сплав с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения
Полоса ТКЛР ЭП546 — горячекатаный и холоднокатаный сортовой прокат из прецизионного сплава на железоникелевой основе, легированного кобальтом и ниобием. Сплав ЭП546 (группа ТКЛР) относится к классу материалов с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения в интервале от –60 до +450 C. Основное назначение полосы — изготовление элементов, где тепловое расширение должно быть согласовано с расширением сопрягаемых деталей: корпусов полупроводниковых приборов, вакуумных спаев, волноводов, узлов лазерной оптики.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса поставляется в виде горячекатаных и холоднокатаных рулонов, а также мерных полос с обрезной кромкой. Толщина проката — от 0,5 до 6,0 мм, ширина — от 20 до 400 мм. Предельные отклонения по толщине для холоднокатаной полосы повышенной точности не превышают 0,03 мм при толщине до 1,0 мм. Кривизна полосы на 1 м длины — не более 3 мм. Кромки — обрезные с шероховатостью Ra 2,5 мкм после дрессировки.
Химический состав и структурное состояние
Сплав ЭП546 содержит никель 35–38 %, кобальт 13–16 %, ниобий 2,5–3,5 %, остальное — железо. Углерод ограничен на уровне 0,03 %, что снижает риск выделения карбидной фазы при термообработке. Структура после закалки — аустенитная, стабильная в рабочем диапазоне температур. Полоса проходит аустенизацию при 1050–1100 C с охлаждением в воде или на воздухе, затем стабилизирующий отжиг при 750–800 C.
Физико-механические характеристики
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР | 8,5–9,5 | 20–100 C | 10 K | дилатометрия |
| ТКЛР | 10,5–11,5 | 20–400 C | 10 K | дилатометрия |
| Предел текучести | 340 | 20 C, отожжённое состояние | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 25 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Точка Кюри | 420 | — | C | термомагнитный анализ |
Технологические операции и применение
- Штамповка и вырубка деталей корпусов интегральных микросхем в приборостроении.
- Изготовление спаев металл–стекло в электровакуумных приборах СВЧ-диапазона.
- Элементы юстировочных узлов в твердотельных лазерах с диодной накачкой.
- Компенсационные прокладки в измерительных ячейках эталонных дилатометров.
- Детали волноводных трактов радиолокационных станций с термостабилизацией.
Режимы обработки и совместимость
Полоса ЭП546 удовлетворительно сваривается аргонодуговой сваркой в среде аргона без предварительного подогрева. После сварки рекомендуется локальная термообработка при 780–820 C для снятия напряжений. Обработка резанием затруднена вследствие склонности аустенитной структуры к наклёпу — применяют твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение. Сплав совместим по ТКЛР с боросиликатными стёклами марок С49-2, С52-1 и коваром в диапазоне до 400 C.
Вопросы и ответы
Чем полоса ЭП546 отличается от полосы из ковара?
Сплав ЭП546 легирован кобальтом и ниобием, что обеспечивает более высокую точку Кюри ( 420 C против 230 C у ковара) и стабильный ТКЛР до 450 C. Ковар сохраняет нормируемое расширение только до 400 C.
Какая термообработка обеспечивает минимальный ТКЛР?
Аустенизация при 1050–1100 C с последующей закалкой в воде и стабилизирующий отжиг при 750–800 C в течение 2–4 ч. Отклонение от режима приводит к росту ТКЛР на 0,5–1,0 10 K.
Поставляется ли полоса ЭП546 в термообработанном состоянии?
Да, полоса поставляется в отожжённом состоянии с нормированными механическими свойствами и ТКЛР. Возможна поставка без термообработки под последующую формовку у потребителя.
Какие стекла совместимы со сплавом ЭП546 по спаю?
Боросиликатные стёкла С49-2, С52-1, С87-1, а также стекло С93-1 для спаев, работающих в вакуумных приборах до 450 C.
