Пруток ТКЛР 52Н: прецизионный сплав с нормированным температурным коэффициентом линейного расширения
Пруток ТКЛР 52Н — металлопродукция из прецизионного железоникелевого сплава 52Н (система Fe–Ni, ~52 % никеля), аттестованная по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). В отличие от конструкционных сталей, где ТКЛР не нормируется, для сплава 52Н значение является главным паспортным параметром: в интервале 20–100 C оно составляет (10,0–11,0)10 1/C, что обеспечивает минимальное температурное удлинение сопрягаемых деталей. Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или холоднотянутом (калиброванном) состоянии, диаметром от 6 до 120 мм, длиной 1,5–6 м.
Технические характеристики и сортамент
Сплав 52Н относится к группе прецизионных сплавов с заданным ТКЛР и выплавляется в вакуумно-индукционных или открытых дуговых печах с последующим электрошлаковым переплавом. Химический состав регламентируется по никелю (51,5–53,0 %), углероду (0,05 %), кремнию, марганцу и примесям серы и фосфора. Структура — однофазный -твёрдый раствор на основе железа, стабильный в рабочем диапазоне температур.
| Диаметр прутка, мм | Состояние поставки | ТКЛР , 10 1/C (20–100 C) | Предел прочности в, МПа | Тип применения |
|---|---|---|---|---|
| 6–12 | Холоднотянутый калиброванный | 10,2–10,8 | 590–740 | Токовводы, вакуумные спаи |
| 14–30 | Горячекатаный | 10,0–11,0 | 490–640 | Арматура электровакуумных приборов |
| 32–60 | Кованый | 10,0–11,0 | 440–590 | Детали лазерной оптики |
| 62–120 | Горячекатаный | 10,0–11,0 | 390–540 | Заготовки для механообработки |
Области применения
Сплав 52Н применяется там, где требуется согласование теплового расширения с боросиликатными стёклами (типа С52-1, Pyrex), керамикой и стеклокристаллическими материалами. Пруток используется как заготовка для изготовления:
- токовводов и проходных изоляторов электровакуумных приборов, газоразрядных ламп и рентгеновских трубок;
- корпусных деталей и держателей оптических элементов в лазерных системах и интерферометрах;
- элементов термостатируемых узлов в приборостроении и прецизионном машиностроении;
- деталей СВЧ-трактов и волноводных сборок, работающих в условиях термоциклирования;
- заготовок для электронной эмиссии и вакуумно-плотных спаев металл–стекло.
Технологические особенности обработки
Пруток 52Н обрабатывается резанием, шлифованием и полированием. При механической обработке склонен к наклёпу, поэтому рекомендуется применение СОЖ с высокими смазывающими свойствами и снижение подачи на чистовых проходах. Сварка возможна аргонодуговым способом; для сохранения нормированного ТКЛР не допускается перегрев выше 900 C без последующей термообработки. Отжиг проводится при 800–900 C с охлаждением в воде или на воздухе в зависимости от требуемого комплекса свойств.
Вопросы и ответы
Чем сплав 52Н отличается от сплава 29НК?
Сплав 52Н содержит ~52 % никеля и имеет ТКЛР (10,0–11,0)10 1/C, тогда как 29НК (ковар) содержит ~29 % никеля и 17–18 % кобальта с ТКЛР (4,5–5,5)10 1/C. 52Н применяется для спаев с боросиликатными стёклами, 29НК — с тугоплавкими стёклами и керамикой.
В каком диапазоне температур нормируется ТКЛР прутка 52Н?
Стандартно ТКЛР нормируется в интервале 20–100 C. Для специальных применений возможно расширение диапазона до 20–300 C или 20–400 C с соответствующим пересчётом значений .
Поставляется ли пруток 52Н в термообработанном состоянии?
Да, прутки могут поставляться после отжига при 800–900 C. Состояние поставки и режим термообработки согласовываются при заказе, так как они влияют на механические свойства и стабильность ТКЛР.
Какие виды контроля применяются для прутка 52Н?
Проводятся химический анализ, замер ТКЛР на дилатометре, испытания на растяжение, контроль макро- и микроструктуры, а также ультразвуковая дефектоскопия для прутков ответственного назначения.
