Пруток ТКЛР 29НК-ВИ в Минске


Пруток ТКЛР 29НК-ВИ — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

Пруток ТКЛР 29НК-ВИ — это калиброванный сортовой прокат из железо-никелевого прецизионного сплава 29НК, прошедший вакуумно-индукционную выплавку (ВИ). Материал относится к группе сплавов с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и предназначен для изготовления деталей, работающих в спае с силикатными стеклами и керамикой в диапазоне температур от –60 до +200 C. Обозначение 29НК-ВИ регламентирует химический состав: содержание никеля — 28,5–29,5 %, кобальта — 16,5–17,5 %, остальное — железо с допустимыми примесями углерода, марганца, кремния и серы.

Вакуумно-индукционная выплавка обеспечивает минимальное содержание газовых включений и неметаллических примесей, что критично для герметичных электровакуумных узлов. Пруток поставляется в горячекатаном или холоднотянутом состоянии, с допуском по диаметру по h9–h11, что позволяет использовать его без дополнительной механической обработки в автоматизированных линиях сборки. ТКЛР сплава в интервале 20–200 C составляет 4,6–5,2 10 К, что согласовано с коэффициентом расширения боросиликатных стекол марок С52-1, С48-3 и керамики 22ХС.

Технические характеристики прутка 29НК-ВИ

Механические свойства прутка зависят от состояния поставки. В холоднотянутом состоянии предел прочности достигает 540–640 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Материал обладает высокой пластичностью, что позволяет применять холодную высадку, гибку и формовку без риска образования трещин. Твердость по Бринеллю — 130–180 HB, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием при изготовлении токоведущих стержней и переходников.

Сплав 29НК-ВИ характеризуется стабильностью размеров при циклических термических нагрузках. После многократных нагревов до 400 C остаточная деформация не превышает 0,05 %, что важно для точных приборных узлов. Материал не склонен к хладноломкости и сохраняет ударную вязкость не менее 100 Дж/см при температуре –60 C.

Диаметр, ммСостояние поставкиПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %ТКЛР (20–200 C), 10 К
3–8Холоднотянутый590–64025–304,8–5,2
10–20Холоднотянутый540–59028–354,6–5,0
22–40Горячекатаный490–54030–384,6–4,9

Применение прутка 29НК-ВИ

Пруток ТКЛР 29НК-ВИ используется в производстве электровакуумных приборов, где требуется герметичный спай металла со стеклом. Основные области применения:

  • токовводы и выводы в вакуумных лампах, кинескопах и рентгеновских трубках;
  • переходные элементы в волноводных трактах СВЧ-устройств;
  • корпуса и крышки герметичных разъемов для авиационной и космической аппаратуры;
  • электроды искровых разрядников и газоразрядных приборов;
  • детали датчиков давления и температуры, работающих в агрессивных средах;
  • крепежные элементы в оптико-механических системах с лазерными излучателями.

При проектировании спаев необходимо учитывать, что согласование ТКЛР достигается только при использовании стекол с близким коэффициентом расширения. Для сплава 29НК-ВИ оптимальными являются стекла с ТКЛР 4,5–5,5 10 К. Технология пайки включает предварительное оксидирование поверхности при 800–850 C для формирования переходного слоя, обеспечивающего адгезию стекла к металлу.

Пруток поставляется в бухтах или прямых отрезках длиной 1–4 м, с защитой поверхности от коррозии. Допустимые отклонения по диаметру для холоднотянутого проката — 0,05 мм, для горячекатаного — 0,3 мм. Материал сертифицируется по химическому составу с обязательным контролем содержания углерода (не более 0,03 %) и серы (не более 0,02 %).

Вопросы и ответы

Чем отличается пруток 29НК-ВИ от обычного сплава 29НК?

Вакуумно-индукционная выплавка (ВИ) обеспечивает снижение содержания газов и неметаллических включений, что повышает герметичность спаев и стабильность ТКЛР. Для электровакуумных приборов обязательным является применение именно вакуумной плавки.

Какие стекла можно спаивать с прутком 29НК-ВИ?

Оптимальными являются боросиликатные стекла марок С52-1, С48-3, а также ситаллы с ТКЛР в диапазоне 4,5–5,5 10 К. Перед спаем требуется оксидирование поверхности при 800–850 C.

Какой допуск на диаметр прутка 29НК-ВИ?

Для холоднотянутого проката допуск составляет 0,05 мм (квалитет h9–h10), для горячекатаного — 0,3 мм (квалитет h11). Точность размера позволяет использовать пруток без дополнительной обработки.

Можно ли использовать пруток 29НК-ВИ при криогенных температурах?

Сплав сохраняет пластичность до –60 C, ударная вязкость не снижается ниже 100 Дж/см. При более низких температурах рекомендуется провести дополнительные испытания на конкретную конструкцию узла.