Пруток ТКЛР 36Н-ВИ в Минске

Пруток ТКЛР 36Н-ВИ — прецизионный сплав с управляемым коэффициентом теплового расширения

Пруток ТКЛР 36Н-ВИ — это калиброванный сортовой прокат из железоникелевого прецизионного сплава с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Индекс «ВИ» в обозначении указывает на выплавку вакуумно-индукционным методом, что гарантирует повышенную чистоту металла по газовым примесям и неметаллическим включениям. Материал относится к группе инварных сплавов: при содержании никеля около 36% его ТКЛР в интервале температур от –60 до +100 C составляет 1,0–2,0 10 К, что на порядок ниже, чем у конструкционных сталей.

Прутки 36Н-ВИ поставляются в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении, диаметром от 8 до 120 мм. Механические свойства после термической обработки: предел текучести — 280–340 МПа, временное сопротивление — 450–550 МПа, относительное удлинение — не менее 30%. Твёрдость в состоянии поставки — 130–180 HB. Микроструктура — однофазный аустенит, стабильный при охлаждении до криогенных температур.

Технические характеристики и стандарты

Химический состав сплава 36Н-ВИ регламентируется ГОСТ 10994-74. Основные легирующие элементы:

• никель — 35,5–37,0% — обеспечивает аномально низкий ТКЛР;
• углерод — не более 0,05% — ограничивается для сохранения стабильности размеров;
• марганец — 0,3–0,6% — связывает серу и повышает технологичность;
• кремний — 0,15–0,30% — раскисление и упрочнение твёрдого раствора;
• сера и фосфор — не более 0,015% каждого — контроль примесей.

Вакуумно-индукционная выплавка (ВИ) обеспечивает снижение содержания кислорода до 0,001–0,002% и водорода до 0,0002–0,0003%, что исключает образование газовой пористости и неметаллических включений в объёме металла. Это критически важно для деталей, работающих в условиях циклических теплосмен и требующих стабильности геометрических размеров в течение всего ресурса.

Применение прутков 36Н-ВИ

Основное назначение сплава — изготовление деталей измерительных и вакуумных приборов, где требуется минимальное тепловое расширение. Типовые области применения:

• эталонные меры длины и калибры для метрологических лабораторий;
• детали криогенной техники — подвески, кронштейны, крепёж для работы при температурах до –196 C;
• элементы вакуумных систем — фланцы, переходники, токовводы, спаиваемые с молибденовым стеклом;
• корпуса и кольца гироскопов, инерциальных навигационных систем;
• детали оптических и лазерных установок, требующие термостабильности базовых поверхностей;
• электроды и контактные элементы в электронной промышленности.

Благодаря сочетанию низкого ТКЛР с хорошей обрабатываемостью резанием и свариваемостью, пруток 36Н-ВИ применяется для изготовления сложнопрофильных деталей методом механической обработки на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Материал допускает пайку твёрдыми припоями и диффузионную сварку с другими металлами.

Сравнение с альтернативными материалами

По сравнению с обычной выплавкой 36Н, вакуумно-индукционная технология обеспечивает более узкий разброс ТКЛР в пределах одной партии и лучшую воспроизводимость свойств от плавки к плавке. Это особенно важно при серийном производстве высокоточных узлов, где требуется идентичность термических деформаций у всех деталей комплекта.

Особенности заказа и поставки

Прутки 36Н-ВИ поставляются в термически обработанном состоянии (отжиг для снятия внутренних напряжений). Допуски на диаметр — по ГОСТ 7417 (калиброванный прокат) или ГОСТ 2590 (горячекатаный). Длина прутков — от 1 до 4 метров, возможна резка в размер по требованию заказчика. Поверхность не должна иметь трещин, плен и закатов; допускаются незначительные дефекты, удаляемые при последующей механической обработке.

При заказе необходимо указывать диаметр, состояние поставки (термообработанное или нагартованное), группу точности и требования к ультразвуковому контролю сплошности при необходимости. Для ответственных применений рекомендуется заказывать контроль ТКЛР на образцах от каждой плавки с выдачей протокола испытаний.

Вопросы и ответы