Слиток ТКЛР 29НК в Минске

Слиток сплава 29НК с нормированным ТКЛР: прецизионный кованый полуфабрикат для вакуумной металлургии

Слиток из прецизионного сплава 29НК (система Fe–Ni–Co, ГОСТ 14080-78, аналог Kovar) выплавляется в вакуумно-индукционной печи с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом. Ключевая характеристика — нормированный температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) в интервале 20–400 C, обеспечивающий согласованное расширение с боросиликатными стёклами С52-1, С48-3 и вакуумной керамикой 22ХС. Слиток служит исходной заготовкой для последующей горячей деформации (ковка, прокатка) в прутки, полосы и листы, из которых изготавливают токовводы, корпуса и рамки электронных приборов.

Химический состав и структура слитка

Сплав 29НК содержит 28,5–29,5 % никеля, 16,5–17,5 % кобальта, остальное — железо; углерод 0,03 %, кремний 0,3 %, марганец 0,4 %. Низкое содержание примесей внедрения (S 0,008 %, P 0,008 %) достигается вакуумной дегазацией расплава. Структура слитка — аустенитная, с дендритной ликвацией, которая устраняется гомогенизационным отжигом при 1100–1150 C. После отжига слиток имеет равномерное зерно 3–5 балла по ГОСТ 5639.

Нормируемые параметры ТКЛР

Для слитка 29НК регламентируется ТКЛР в трёх температурных диапазонах, что критично для паяных и сварных соединений со стеклом:

• 20–100 C — (4,7–5,2) 10 K
• 20–300 C — (5,0–5,6) 10 K
• 20–400 C — (5,3–6,0) 10 K

Отклонение ТКЛР от номинала не должно превышать 0,3 10 K, иначе нарушается герметичность спая стекло–металл при термоциклировании.

Технологические и механические свойства

Слиток поставляется в термообработанном состоянии с твёрдостью 120–160 HB. Предел прочности при растяжении — 490–590 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Температура начала рекристаллизации — 700–750 C. Сплав обладает ферромагнитными свойствами до точки Кюри 420–450 C. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, сварка — аргонодуговая и электронно-лучевая без предварительного подогрева.

Типоразмеры и масса слитков

Области применения слитка 29НК

• Вакуумные токовводы и проходные изоляторы для ускорителей и рентгеновских трубок
• Корпуса полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в металлостеклянном исполнении
• Магнитопроводы и экраны в электронно-оптических системах ночного видения
• Коммутационная аппаратура: герконы, реле, разъёмы для авионики и космической техники
• Датчики давления и температуры с металлостеклянными спаями в нефтегазовой телеметрии

Условия эксплуатации и совместимость

Изделия из слитка 29НК работоспособны в диапазоне –60…+450 C в вакууме, инертных газах и сухом воздухе. При пайке со стеклом С52-1 применяют водородную печь с точкой росы не выше –40 C. Сплав не рекомендуется для работы в агрессивных средах без защитных покрытий (Ni, Au) из-за склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением в присутствии хлоридов.

Вопросы и ответы