Прутки из сплава 42НХТЮ: прецизионные стержни с регламентированным ТКЛР
Прутки из сплава 42НХТЮ — горячекатаная или холоднотянутая металлопродукция из железоникелевого прецизионного сплава системы Fe–Ni–Cr–Ti с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Сплав 42НХТЮ относится к классу сплавов с заданным ТКЛР и применяется в узлах, где требуется согласованное расширение с керамикой, стеклом или ферритами. Прутки поставляются в термообработанном состоянии с нормированным ТКЛР в интервале –60…+100 C и повышенной прочностью за счёт дисперсионного твердения по титану.
Химический состав и структурное состояние
Основа сплава — никель 41,5–43,0 %, хром 5,0–6,5 %, титан 2,4–3,2 %, остальное — железо. Углерод ограничен 0,05 %, кремний — 0,3 %, марганец — 0,4 %. Титан вводится для дисперсионного упрочнения: после закалки и старения выделяется фаза NiTi, повышающая предел текучести при сохранении заданного ТКЛР. Структура — аустенитная матрица с упрочняющими частицами.
Сортамент и способы изготовления
- Горячекатаные прутки 12–80 мм, длина 2–6 м, состояние — термообработанное.
- Холоднотянутые (калиброванные) прутки 3–12 мм с полем допуска h9–h11.
- Шлифованные прутки 5–30 мм с шероховатостью Ra 1,25 мкм.
- Прутки круглого, квадратного и шестигранного профиля.
- Мерная, немерная и кратная длина по согласованию.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР | 8,5–9,5 | –60…+100 C | дилатометрия | 10 1/C |
| Предел текучести | 700 | после старения | растяжение | МПа |
| Временное сопротивление | 950 | после старения | растяжение | МПа |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | растяжение | % |
| Точка Кюри | 230 | — | магнитометрия | C |
Термообработка и режимы
Закалка проводится при 950–1000 C с охлаждением в воде или на воздухе, старение — при 650–700 C в течение 4–8 ч. Режим старения задаёт баланс между прочностью и стабильностью ТКЛР. Отжиг для снятия напряжений после механической обработки — 600–650 C. Нагрев ведут в защитной атмосфере или вакууме для предотвращения окисления титана.
Области применения
- Корпуса и держатели полупроводниковых приборов, согласованные с керамикой.
- Арматура электровакуумных приборов и СВЧ-трактов.
- Узлы лазерной и оптоэлектронной техники с термостабилизацией.
- Датчики давления и температуры в приборостроении.
- Прецизионные элементы измерительных систем и эталонной оснастки.
Обрабатываемость и сварка
Сплав 42НХТЮ обрабатывается резанием удовлетворительно, склонен к наклёпу, что требует жёсткой оснастки и обильного охлаждения. Сварка выполняется аргонодуговым способом; после сварки рекомендуется термообработка для восстановления свойств. Паяные соединения с керамикой формируются по металлизированным покрытиям.
Вопросы и ответы
Чем сплав 42НХТЮ отличается от сплава 42Н?
Сплав 42НХТЮ дополнительно легирован хромом и титаном, что обеспечивает дисперсионное упрочнение и более высокий предел текучести при сохранении регламентированного ТКЛР.
В каком состоянии поставляются прутки?
Прутки поставляются в термообработанном состоянии с нормированным ТКЛР; по согласованию возможна поставка под последующее старение у потребителя.
Какой ТКЛР нормируется для прутков 42НХТЮ?
ТКЛР нормируется в интервале –60…+100 C и составляет 8,5–9,5 10 1/C в зависимости от режима термообработки.
Применяется ли сплав для соединений с керамикой?
Да, регламентированный ТКЛР обеспечивает согласованное расширение с керамикой и стеклом в электровакуумных и полупроводниковых узлах.
