Прутки из сплава 45НХТ: прецизионные стержни с заданным ТКЛР для приборных узлов
Прутки из сплава 45НХТ — горячекатаная или холоднотянутая металлопродукция из железоникельхромового прецизионного сплава системы Fe–Ni–Cr, легированного титаном. Сплав 45НХТ относится к классу сплавов с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и применяется там, где требуется согласованное расширение металла с керамикой, стеклом или спаями. Прутки поставляются в термообработанном состоянии с нормированным значением ТКЛР в интервале температур эксплуатации.
Химический состав и структурные особенности
Основа сплава — никель (около 45 %) и хром (порядка 6 %), остальное — железо; титан вводится для стабилизации структуры и подавления нежелательных фазовых превращений при нагреве. Углерод, кремний и марганец ограничены по верхнему пределу, сера и фосфор — на уровне примесей. Такое соотношение обеспечивает сочетание умеренной прочности, пластичности и стабильного ТКЛР.
- Никель — 44–46 %
- Хром — 5,5–6,5 %
- Титан — 0,2–0,6 %
- Углерод — не более 0,05 %
- Кремний и марганец — в пределах 0,3–0,8 %
- Сера и фосфор — не более 0,02 % каждого
Сортамент и геометрические параметры
Прутки изготавливают диаметром от 5 до 100 мм; для прецизионных применений — холоднотянутые прутки с полем допуска h9–h11 и шероховатостью Ra 1,6 мкм. Длина мерная или немерная, кривизна нормируется на 1 м длины. Поставка — без термического упрочнения либо после отжига по режиму, задающему требуемый ТКЛР.
| Диаметр, мм | Способ изготовления | Допуск | ТКЛР, 10 1/C (20–100 C) | Типовая область применения |
|---|---|---|---|---|
| 6–12 | холодная протяжка | h9 | 9,5–10,5 | токовводы, спаи со стеклом |
| 14–30 | холодная протяжка | h10 | 9,5–10,5 | корпуса датчиков, арматура |
| 32–60 | горячая прокатка | h11 | 10,0–11,0 | электроды, крепёж |
| 62–100 | горячая прокатка | h12 | 10,0–11,0 | заготовки под механическую обработку |
Механические и физические свойства
В отожжённом состоянии предел прочности составляет 490–640 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Твёрдость по Бринеллю — 140–190 HB. Сплав сохраняет ферромагнитные свойства до температуры Кюри, что учитывают при проектировании магнитных экранов и электромагнитных узлов. Удельное электрическое сопротивление — порядка 0,85–0,95 мкОмм.
- Предел прочности — 490–640 МПа
- Предел текучести — 240–340 МПа
- Относительное удлинение — 25 %
- Твёрдость — 140–190 HB
- Плотность — 8,1–8,3 г/см
- Температура Кюри — около 230–260 C
Технологичность и обработка
Прутки из 45НХТ обрабатываются резанием удовлетворительно, склонны к наклёпу при интенсивной деформации, поэтому точение ведут с обильным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления ТКЛР. Гибка и правка выполняются в отожжённом состоянии; после холодной деформации требуется отжиг.
Области применения
Основное назначение прутков из 45НХТ — изготовление элементов, работающих в условиях согласованного теплового расширения с диэлектриками и стеклом:
- токовводы и спаи в электровакуумных приборах, лампах, датчиках давления
- арматура полупроводниковых корпусов и герметичных разъёмов
- детали измерительных приборов, требующих стабильной геометрии при нагреве
- электроды и крепёж в узлах с нормированным ТКЛР
- заготовки для механической обработки в приборостроении и электронной промышленности
Нормативные документы
Поставка прутков из 45НХТ регламентируется техническими условиями и стандартами на прецизионные сплавы с заданным ТКЛР. При заказе указывают диаметр, способ изготовления, состояние поставки, значение ТКЛР и интервал температур, для которого оно нормировано.
Вопросы и ответы
Чем отличается сплав 45НХТ от 29НК?
45НХТ содержит около 45 % никеля и легирован титаном, что даёт иной уровень ТКЛР и температурный диапазон стабильности по сравнению с коваровым сплавом 29НК.
В каком состоянии поставляются прутки из 45НХТ?
Как правило, в отожжённом состоянии с нормированным ТКЛР; для прецизионных деталей — холоднотянутые с допуском h9–h11.
Можно ли сваривать прутки из 45НХТ?
Да, аргонодуговой сваркой; после сварки рекомендуется термообработка для восстановления заданного ТКЛР и снятия напряжений.
Для каких температур нормируется ТКЛР прутков из 45НХТ?
Обычно в интервале 20–100 C и 20–300 C; конкретный диапазон указывается в заказе и технических условиях.
