Прутки из сплава 36НХТЮ8М: прецизионные стержни для упругих элементов
Прутки из сплава 36НХТЮ8М — это горячекатаная или холоднотянутая металлопродукция из дисперсионно-твердеющего прецизионного сплава на железоникелевой основе, легированного хромом, титаном, молибденом и алюминием. Сплав относится к классу элинварных материалов с регулируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и сочетает высокие упругие свойства с немагнитностью и коррозионной стойкостью в слабоагрессивных средах. Прутки поставляются в термообработанном состоянии (закалка + отпуск) или без термической обработки под последующую упрочняющую обработку у потребителя.
Сортамент и технические характеристики
Прутки выпускаются диаметром от 6 до 120 мм в зависимости от способа производства. Горячекатаные прутки имеют диаметр 20–120 мм, холоднотянутые (калиброванные) — 6–30 мм с полем допуска h9, h11 или h12. Длина прутков в прутках мерной длины — 2–6 м, в бухтах — до 200 кг. Кривизна калиброванных прутков не превышает 0,5 мм на 1 м длины.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 1100–1400 | МПа | после закалки и отпуска | ГОСТ 14117 |
| Предел текучести 0,2 | 800–1100 | МПа | после упрочнения | ГОСТ 14117 |
| Относительное удлинение | 8–15 | % | при растяжении | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость HRC | 38–48 | — | после старения | ГОСТ 9013 |
| ТКЛР | 8,0–10,5 | 10/C | 20–100 C | ГОСТ 10994 |
| Модуль упругости E | 185–200 | ГПа | при 20 C | — |
| Магнитная проницаемость | 1,01 | — | в слабых полях | ГОСТ 8.377 |
Химический состав и структура
Сплав 36НХТЮ8М содержит никель 35–38 %, хром 11,5–13,0 %, титан 2,5–3,2 %, молибден 7,5–8,5 %, алюминий 0,7–1,2 %, остальное — железо. Упрочнение достигается за счёт выделения интерметаллидных фаз типа Ni(Ti, Al) и карбидов при старении. Термическая обработка включает закалку с 950–1000 C в воде или на воздухе и старение при 700–750 C в течение 4–8 часов. После старения структура представляет собой -твёрдый раствор с равномерно распределёнными дисперсными частицами упрочняющей фазы.
Области применения
- Упругие элементы (пружины, мембраны, сильфоны) в приборостроении и точной механике.
- Детали часовых механизмов, включая балансовые пружины и спирали.
- Элементы тензорезисторов и датчиков давления в системах автоматики.
- Немагнитные крепёжные детали для электронного оборудования и медицинской техники.
- Уплотнительные элементы и мембраны в криогенной технике (до –196 C).
- Детали авиационных приборов и гироскопов, работающих при знакопеременных нагрузках.
Технологические особенности обработки
Прутки из 36НХТЮ8М обрабатываются резанием в закалённом состоянии с применением твердосплавного инструмента (ВК8, Т15К6) и обильного охлаждения. Холодная пластическая деформация (волочение, прокатка) возможна после закалки, до старения. Сварка плавлением ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин; рекомендуется контактная сварка или пайка в среде защитных газов. Полировка и электрохимическая обработка применяются для получения зеркальных поверхностей.
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание титана допускается в сплаве 36НХТЮ8М?
Массовая доля титана составляет 2,5–3,2 %. Превышение верхнего предела приводит к охрупчиванию после старения, снижение — к неполному упрочнению.
При какой температуре проводится старение прутков из 36НХТЮ8М?
Старение выполняется при 700–750 C с выдержкой 4–8 часов. Режим подбирается в зависимости от требуемого сочетания прочности и пластичности.
Сохраняет ли сплав немагнитные свойства после холодной деформации?
Магнитная проницаемость остаётся в пределах 1,01 даже после нагартовки, однако интенсивная пластическая деформация может незначительно повысить её.
Для каких температурных диапазонов применимы прутки 36НХТЮ8М?
Рабочий диапазон — от –196 C до +450 C. При более высоких температурах наблюдается разупрочнение и рост ТКЛР.
