Пруток с заданными свойствами упругости ГОСТ 10994-74 в Минске

Пруток с заданными свойствами упругости ГОСТ 10994-74: прецизионные сплавы для упругих элементов

Пруток с заданными свойствами упругости по ГОСТ 10994-74 — это горячекатаный или холоднотянутый сортовой прокат из прецизионных сплавов с регламентированным модулем упругости, пределом упругости и температурным коэффициентом модуля упругости (ТКМУ). Стандарт распространяется на сплавы на железоникелевой и железоникельхромовой основе, у которых упругие характеристики стабильны в диапазоне рабочих температур от –60 C до +450 C. В отличие от пружинных сталей, где упругость обеспечивается термообработкой, здесь свойства задаются химическим составом и прецизионной технологией выплавки, что позволяет получать ТКМУ в пределах 2010 1/C и воспроизводимость модуля упругости от партии к партии.

Материалы и градация свойств

ГОСТ 10994-74 охватывает несколько марок прецизионных сплавов, различающихся уровнем модуля нормальной упругости E и характером его температурной зависимости. Прутки поставляют диаметром 6–100 мм в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии, с травленой или светлой поверхностью. Для каждой марки нормируется предел упругости при остаточной деформации 0,005 %, а также временное сопротивление и относительное удлинение.

• 36НХТЮ — дисперсионно-твердеющий сплав с E 185 ГПа, применяется для упругих чувствительных элементов после закалки и старения;
• 42НХТЮ — повышенная прочность при сохранении стабильного модуля упругости, используется в мембранах и сильфонах;
• 44НХТЮ — максимальный предел упругости среди железоникельхромовых марок, для высоконагруженных пружин приборов;
• 47НХТЮ, 49К2ФА — сплавы с регламентированным ТКМУ, применяемые в резонаторах и волноводах;
• 33НКХ, 38НКД — немагнитные или слабомагнитные варианты для датчиков и измерительных преобразователей.

Технические параметры проката

Механические и упругие характеристики прутка определяются маркой сплава, степенью обжатия при холодной деформации и режимом термической обработки. Для холоднотянутых прутков нормируется глубина обезуглероженного слоя и шероховатость поверхности Ra 1,25 мкм. Кривизна прутка на 1 м длины не превышает 3 мм для диаметров до 30 мм.

Области применения

Пруток с заданными свойствами упругости востребован там, где требуется стабильность упругой характеристики при изменении температуры и отсутствие гистерезиса. Из него изготавливают упругие элементы авиационных и космических приборов, мембраны датчиков давления, торсионы гироскопов, пружины часовых механизмов и прецизионных реле. В нефтегазовой отрасли такие прутки идут на упругие чувствительные элементы глубинных манометров, работающих при 150–250 C. В медицинском приборостроении — на пружины дозаторов и хирургических инструментов, где важна коррозионная стойкость и немагнитность.

• Приборостроение: мембраны, сильфоны, анероидные коробки, торсионные подвесы;
• Авиакосмическая техника: упругие элементы акселерометров, датчиков угловых скоростей;
• Электроника: контактные пружины реле, виброопоры, резонаторы;
• Медицинская техника: пружины дозаторов, элементы эндоскопического инструмента;
• Нефтегазовый сервис: чувствительные элементы манометров и термометров.

Приёмка и контроль

Прутки принимают партиями, каждая партия сопровождается сертификатом с указанием марки сплава, номера плавки, режима термической обработки и фактических значений модуля упругости. Контролируют химический состав, макро- и микроструктуру, механические свойства при растяжении, а также ТКМУ на образцах, вырезанных из прутка. Для ответственных применений проводят ультразвуковой контроль внутренних дефектов и проверку на отсутствие ферромагнитной фазы.

Вопросы и ответы