Проволока 47НК в Минске

Проволока 47НК: состав, свойства и применение в вакуумной технике

Проволока 47НК — это прецизионный сплав на основе никеля и кобальта, легированный железом, с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе спаиваемых сплавов и предназначен для создания вакуум-плотных спаев с тугоплавкими оксидными стеклами и керамикой. Номинальное содержание никеля — 47%, кобальта — около 5%, остальное — железо с микродобавками марганца и кремния для раскисления.

Ключевая особенность проволоки 47НК — согласование ТКЛР с рядом алюмосиликатных и боросиликатных стекол в интервале температур 20–400 C. Это обеспечивает герметичность спая при циклических тепловых нагрузках и исключает возникновение внутренних напряжений на границе металл–стекло. В отличие от сплава 29НК (ковар), 47НК имеет более высокую точку Кюри и применяется там, где требуется работа при повышенных температурах подколпачного пространства.

Технические характеристики проволоки 47НК

Сплав поставляется в виде калиброванной проволоки диаметром от 0,5 до 5,0 мм в бухтах или на катушках. Механические свойства зависят от степени нагартовки: материал может поставляться в мягком (отожженном) или нагартованном состоянии. Для операций штамповки и гибки используется мягкое состояние, для пружинящих контактов — нагартованное.

Особенности вакуум-плотного спая

Формирование спая проволоки 47НК со стеклом требует предварительного окисления поверхности. При нагреве в окислительной среде на поверхности образуется пленка оксидов железа и кобальта (FeOCoO), которая химически связывается с силикатным расплавом. Толщина оксидного слоя контролируется режимом окисления: недостаточный слой дает непрочный спай, избыточный — приводит к появлению пузырей в зоне соединения.

Для ответственных узлов электровакуумных приборов проволока проходит дополнительный контроль на отсутствие расслоений, раковин и неметаллических включений. Качество поверхности проверяется визуально и методом капиллярного контроля. Допустимая овальность — не более половины поля допуска на диаметр.

Применение проволоки 47НК

Основная область использования — производство электровакуумных и газоразрядных приборов, где требуется ввод электрического тока через стеклянный баллон. Материал применяется для изготовления выводов, траверс, держателей электродов и соединительных элементов внутри баллона.

• Вводы в стеклянных баллонах мощных генераторных ламп
• Электродные выводы рентгеновских трубок
• Токовводы в корпусах СВЧ-приборов (клистроны, магнетроны)
• Герметичные контакты в вакуумных коммутационных аппаратах
• Элементы спаев с керамикой на основе оксида алюминия
• Держатели катодов в электронно-лучевых установках

В отличие от молибденовых и вольфрамовых выводов, проволока 47НК допускает пайку твердыми припоями и сварку с никелевыми и медными элементами без образования хрупких интерметаллидных фаз. Это упрощает сборку многоэлектродных узлов и повышает надежность соединений при вибрационных нагрузках.

Режимы термообработки

Для снятия наклепа после волочения применяется вакуумный отжиг при 800–850 C с выдержкой 15–30 минут. Скорость охлаждения не регламентируется, однако для сохранения стабильного ТКЛР рекомендуется охлаждение вместе с печью до 200 C. После отжига проволока приобретает светлую поверхность без окалины, что важно для последующего окисления перед спаем.

При изготовлении пружинящих контактов используется нагартовка со степенью деформации 20–40%, что повышает предел упругости до 700–800 МПа. В этом случае проволока не подвергается финишному отжигу, а лишь обезжиривается в органических растворителях.

Вопросы и ответы