Слиток ТКЛР 33НК в Минске

Слиток ТКЛР 33НК — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

Слиток ТКЛР 33НК — это заготовка из железо-никель-кобальтового прецизионного сплава, нормируемого по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе сплавов с контролируемым расширением, где значение ТКЛР в рабочем интервале температур составляет 4,5–5,5 10 К при 20–400 C. Слиток 33НК предназначен для последующей деформационной переработки в лист, ленту, пруток или проволоку, используемые в узлах, где требуется герметичное соединение с тугоплавкими стеклами и керамикой.

Химический состав слитка 33НК регламентирован и включает никель (33,0–35,0 %), кобальт (16,5–18,5 %), остальное — железо с ограничениями по примесям: углерод не более 0,05 %, марганец — до 0,40 %, кремний — до 0,30 %. Именно соотношение никеля и кобальта обеспечивает согласование кривой расширения сплава с характеристиками боросиликатных стекол типа С52-1, С48-3 и керамики на основе оксида алюминия. Отклонение ТКЛР от номинала в пределах партии не превышает 0,3 10 К, что критично для многоэлементных вакуумно-плотных узлов.

Технологические параметры слитков 33НК

Слитки 33НК поставляются в кованом или катаном состоянии с последующей обточкой и обдиркой поверхности для удаления дефектного слоя. Структура материала после гомогенизирующего отжига при 1100–1150 C — однофазный твердый раствор на основе -железа, без выделений карбидной фазы по границам зерен. Отсутствие полиморфных превращений в интервале рабочих температур гарантирует стабильность размеров деталей после многократных термических циклов.

Механические свойства слитков 33НК в состоянии поставки:

• временное сопротивление разрыву — 490–590 МПа;
• относительное удлинение — не менее 30 %;
• твердость по Бринеллю — 131–163 HB;
• предел текучести — 245–345 МПа.

Плотность сплава составляет 8,2 г/см, температура плавления — около 1450 C. Материал обладает высокой пластичностью в горячем состоянии, что позволяет деформировать слиток с суммарной степенью обжатия до 90 % без промежуточных отжигов. При холодной деформации для восстановления пластичности применяют отжиг при 800–850 C в защитной атмосфере водорода или вакууме.

Применение слитков 33НК в электронной промышленности

Основное назначение слитков 33НК — производство заготовок для электровакуумных приборов и полупроводниковых корпусов. Из материала изготавливают:

• выводы и вводы мощных генераторных ламп;
• колпачки и гильзы корпусов микросхем в металлостеклянном исполнении;
• переходные элементы для спаев с керамикой из оксида бериллия;
• детали рентгеновских трубок и клистронов;
• элементы вакуумных выключателей и герметичных разъемов.

Согласование ТКЛР сплава 33НК со стеклом обеспечивает герметичность спая в диапазоне температур от –60 до +450 C без возникновения растягивающих напряжений в зоне соединения. Для достижения требуемого качества спая поверхность деталей перед остекловыванием подвергают обезжириванию и окислению при 700–750 C в атмосфере влажного водорода с образованием пленки FeO толщиной 3–8 мкм.

Особенности заказа и входного контроля

При поставке слитков 33НК каждая партия сопровождается сертификатом с указанием фактического химического состава и измеренных значений ТКЛР на образцах от каждого плавильного ковша. Для ответственных применений рекомендуется заказывать слитки с контролем ультразвуковой дефектоскопией на отсутствие внутренних трещин, расслоений и усадочной рыхлости. Допустимая глубина залегания поверхностных дефектов после обдирки не должна превышать 2 мм для слитков диаметром до 150 мм.

Хранение слитков 33НК осуществляется в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 70 %. Перед нагревом под деформацию поверхность слитков очищают от загрязнений и следов коррозии механическим способом или травлением в растворе азотной и плавиковой кислот с последующей промывкой. Нагрев под ковку проводят до 1150–1180 C с выдержкой из расчета 1,5 мин на 10 мм сечения, окончание деформации — при температуре не ниже 900 C для предотвращения образования трещин.

Вопросы и ответы