Слиток ТКЛР 42НА-ВИ — прецизионный сплав с нормируемым температурным коэффициентом линейного расширения
Слиток ТКЛР 42НА-ВИ — это вакуумно-индукционная выплавка (ВИ) железоникелевого прецизионного сплава с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Маркировка 42НА указывает на содержание никеля около 42% и наличие активных раскислителей — алюминия (А) и, в отдельных партиях, легирующих микродобавок. Индекс ВИ подтверждает выплавку в вакуумной индукционной печи, что обеспечивает минимальное содержание газов, неметаллических включений и высокую однородность химического состава по сечению слитка.
Основное назначение слитков 42НА-ВИ — последующий передел в деформируемый прокат (лист, ленту, пруток, проволоку) и изготовление деталей спаев с молибденовым стеклом, коваром и другими материалами с близким значением ТКЛР. Сплав относится к группе материалов с управляемым расширением в интервале температур от –60 до +400 C, что делает его востребованным в электровакуумной технике, приборостроении и производстве герметичных металлостеклянных узлов.
Характеристики слитков 42НА-ВИ
Слитки 42НА-ВИ поставляются в виде кованых или катаных заготовок квадратного, круглого или прямоугольного сечения. Химический состав контролируется по узким допускам: массовая доля никеля — 41,5–42,5%, марганца — 0,3–0,6%, кремния — 0,15–0,3%. Содержание углерода не превышает 0,05%, серы и фосфора — 0,02% каждого. Вакуумно-индукционная выплавка обеспечивает содержание кислорода не более 0,0015% и азота не более 0,002%, что критично для стабильности ТКЛР и качества последующей деформации.
Ключевой параметр — средний температурный коэффициент линейного расширения в интервале 20–300 C, который составляет 4,6–5,2 10 К. Такое значение достигается за счет точного соблюдения соотношения никеля и железа, а также отсутствия карбидообразующих примесей, смещающих точку Кюри. Слитки 42НА-ВИ характеризуются мелкозернистой структурой после гомогенизирующего отжига, что облегчает горячую пластическую деформацию при 1100–1200 C и последующую холодную прокатку с промежуточными отжигами.
Технологические параметры и контроль качества
При производстве слитков 42НА-ВИ контролируется не только химический состав, но и макроструктура — отсутствие усадочных раковин, пористости и трещин. Каждая партия проходит проверку на соответствие требованиям по ТКЛР с помощью дилатометрических испытаний образцов, отобранных от донной и прибыльной частей слитка. Допустимое отклонение ТКЛР в пределах одной партии не превышает 0,2 10 К.
Слитки 42НА-ВИ применяются для изготовления:
- заготовок под горячую прокатку ленты толщиной 0,05–2,0 мм для спаев с молибденовым стеклом;
- прутков и проволоки для токовводов электровакуумных приборов;
- штампованных деталей герметичных корпусов полупроводниковых приборов;
- компенсаторов в металлостеклянных узлах рентгеновских трубок и СВЧ-приборов;
- заготовок для последующей механической обработки в детали вакуумной арматуры.
Типовые размеры и масса слитков
| Форма сечения | Размер, мм | Масса, кг | Состояние поставки | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Квадрат | 90 90 | 50–120 | Кованый, гомогенизированный | Горячая прокатка в ленту |
| Круг | 110 | 80–200 | Кованый, обточенный | Ковка в пруток |
| Прямоугольник | 120 80 | 100–250 | Катаный, обточенный | Штамповка заготовок |
Особенности заказа и входного контроля
При заказе слитков 42НА-ВИ необходимо указывать способ выплавки (ВИ), форму сечения, размеры, массу и требования к ультразвуковому контролю сплошности. Для ответственных применений в электровакуумной технике рекомендуется оговаривать контроль ТКЛР на образцах от каждой плавки и поставку с сертификатом, содержащим фактические значения химического состава и физических свойств. Хранение слитков должно исключать загрязнение поверхности маслами и влагой, так как это может привести к дефектам при последующем нагреве под деформацию.
Вопросы и ответы
Чем слиток 42НА-ВИ отличается от слитка 42НА обычной выплавки?
Вакуумно-индукционная выплавка (ВИ) обеспечивает снижение содержания газов (кислорода, азота, водорода) и неметаллических включений, что повышает пластичность при горячей деформации и стабильность ТКЛР в пределах партии. Для ответственных спаев с молибденовым стеклом рекомендуется именно материал с индексом ВИ.
Какой температурный интервал нормируется для ТКЛР сплава 42НА-ВИ?
Средний ТКЛР нормируется в интервале 20–300 C и составляет 4,6–5,2 10 К. При необходимости поставки с контролем в расширенном диапазоне от –60 до +400 C это оговаривается отдельно в технических условиях.
Какие дефекты недопустимы в слитках 42НА-ВИ?
Недопустимы усадочные раковины, рыхлость, трещины, неметаллические включения, видимые на макрошлифе, а также отклонения химического состава за пределы установленных допусков. Контроль сплошности проводится ультразвуковым методом по согласованной методике.
Можно ли использовать слиток 42НА-ВИ для изготовления деталей методом литья?
Слиток 42НА-ВИ предназначен для последующей пластической деформации — ковки, прокатки, волочения. Для литых заготовок применяются другие марки с аналогичным ТКЛР, но с иными требованиями к структуре и способу выплавки.
