Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Пруток ТКЛР 34НКД — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Пруток ТКЛР 34НКД — это калиброванный сортовой прокат из железоникелькобальтового сплава 34НКД (аналог — 34НК-ВИ), предназначенный для изготовления деталей, работающих в паре со стеклом или керамикой в условиях циклических тепловых нагрузок. Материал характеризуется нормируемым значением температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) в диапазоне 20–300 C, что обеспечивает герметичное спаивание разнородных материалов без возникновения термических напряжений в зоне шва.
Сплав 34НКД относится к группе прецизионных сплавов с заданными упругими и тепловыми свойствами. Химический состав регламентирован ГОСТ 10994–74: содержание никеля — 33,5–35,0 %, кобальта — 16,5–18,5 %, остальное — железо с легирующими добавками. Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении, диаметром от 5 до 80 мм, с последующей термической обработкой для стабилизации структуры и снятия внутренних напряжений.
Технические характеристики прутков 34НКД
Ключевой параметр материала — средний температурный коэффициент линейного расширения, который в интервале 20–300 C составляет 4,6–5,2 10 К. Такое значение ТКЛР согласовано с коэффициентами расширения боросиликатных стекол марок С52-1, С48-3 и некоторых видов ситаллов, что позволяет формировать вакуум-плотные спаи с гарантированной механической прочностью при нагреве до 400 C.
Механические свойства прутков зависят от режима термообработки. После закалки и отпуска материал демонстрирует предел текучести не менее 340 МПа, относительное удлинение — 25–35 %, твердость — 130–180 HB. Для повышения обрабатываемости резанием допускается поставка в нагартованном состоянии с увеличением твердости до 220 HB.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | ТКЛР (20–300 C), 10 К | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 5–12 | Калиброванный, нагартованный | 4,8–5,2 | 390–440 | 12–18 |
| 14–30 | Горячекатаный, термообработанный | 4,6–5,0 | 340–380 | 25–30 |
| 32–80 | Кованый, отожженный | 4,6–4,9 | 320–360 | 28–35 |
Применение прутков 34НКД в электронной и вакуумной технике
Прутки ТКЛР 34НКД используются для производства токовводов, электродов, гибких переходников и корпусных элементов электровакуумных приборов. Основные области применения:
- изготовление металлостеклянных спаев в мощных генераторных лампах и клистронах;
- производство герметичных вводов в корпусах СВЧ-приборов и рентгеновских трубок;
- создание элементов вакуумных дугогасительных камер коммутационной аппаратуры;
- выводы электродов в газоразрядных источниках света и неоновой рекламе;
- детали датчиков давления и термопарных защитных гильз, работающих при температурах до 400 C;
- переходные элементы в волноводных трактах радиоизмерительной аппаратуры.
При проектировании спаев с боросиликатным стеклом необходимо учитывать, что пруток 34НКД перед операцией спаивания должен пройти окислительный отжиг при 700–750 C для формирования плотного оксидного слоя, обеспечивающего адгезию стекломассы к металлу. Допустимая скорость охлаждения после спаивания — не более 5 C/мин в интервале 400–200 C, иначе возможна деформация деталей из-за остаточных напряжений.
Особенности обработки и контроля качества
Прутки 34НКД хорошо поддаются механической обработке: точению, фрезерованию и сверлению. При обработке резанием рекомендуется применять твердосплавный инструмент с геометрией для вязких материалов и обильное охлаждение эмульсией. Сварка сплава выполняется аргонодуговым методом с присадочной проволокой того же химического состава; после сварки обязателен отжиг при 800–850 C для восстановления однородности структуры.
Каждая партия прутков сопровождается сертификатом с указанием фактического значения ТКЛР, измеренного на дилатометре в интервале 20–300 C, и результатов спектрального анализа химического состава. Контроль макроструктуры проводится на протравленных темплетах — не допускаются усадочные раковины, трещины и инородные включения.
Вопросы и ответы
Чем отличается пруток 34НКД от сплава 29НК?
Сплав 34НКД содержит повышенное количество кобальта (16,5–18,5 % против 16–18 % у 29НК) и никеля, что обеспечивает более стабильный ТКЛР в диапазоне температур до 400 C. Материал 29НК применяется для спаев с молибденовым стеклом, тогда как 34НКД оптимизирован под боросиликатные стекла с меньшим коэффициентом расширения.
Какой допуск на диаметр прутка 34НКД?
Для калиброванных прутков диаметром 5–30 мм допуск составляет h9–h11 по ГОСТ 7417–75. Горячекатаные прутки поставляются с допуском по ГОСТ 2590–2006 — обычно 0,5 мм для диаметров до 50 мм.
Можно ли использовать пруток 34НКД при криогенных температурах?
Сплав сохраняет пластичность при охлаждении до –196 C, однако ТКЛР в области отрицательных температур не нормируется и существенно снижается. Для криогенных спаев рекомендуется применять сплавы типа 47НХР с согласованным расширением в диапазоне –60…+100 C.
Какая максимальная рабочая температура для деталей из прутка 34НКД?
Длительная рабочая температура ограничена 400 C. Выше 450 C начинается интенсивное окисление поверхности и изменение ТКЛР из-за структурных превращений в матрице, что нарушает герметичность металлостеклянного спая.