Слиток ТКЛР ГОСТ 10994-74 в Минске

Слиток ТКЛР ГОСТ 10994-74 — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

Слиток ТКЛР ГОСТ 10994-74 — это полуфабрикат из прецизионного сплава с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения, изготовленный по требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 10994-74. Данный стандарт регламентирует химический состав, технологию выплавки и приемо-сдаточные характеристики сплавов с особыми тепловыми свойствами, применяемых в приборостроении и электронной промышленности. Слитки ТКЛР поставляются для последующей деформационной обработки — ковки, горячей прокатки или волочения — с целью получения листов, лент, прутков и проволоки с заданным значением коэффициента расширения в рабочем интервале температур.

Ключевая особенность слитков ТКЛР — легирование никелем, кобальтом, хромом и другими элементами, обеспечивающее аномально низкий или регулируемый коэффициент теплового расширения. В зависимости от марки сплава значение ТКЛР может варьироваться от 0,5 10 до 12 10 К в диапазоне 20–300 C. Это позволяет подбирать материал для пары «сплав — стекло», «сплав — керамика» или «сплав — кремний» с минимальными термическими напряжениями в узлах спая.

Номенклатура и марочный состав

ГОСТ 10994-74 устанавливает несколько групп сплавов с особым тепловым расширением. Слитки ТКЛР выпускаются следующих основных марок:

• 29НК (ковар) — ТКЛР 4,5–5,5 10 К, для спаев с молибденовым стеклом;
• 33НК — ТКЛР 6,0–6,5 10 К, для спаев с вольфрамовым стеклом;
• 47НД — ТКЛР 8,5–9,5 10 К, для спаев с керамикой на основе оксида алюминия;
• 52Д — ТКЛР 9,8–10,4 10 К, для компенсаторов в вакуумных приборах;
• 36Н (инвар) — ТКЛР не более 1,5 10 К в диапазоне 20–100 C;
• 42Н — ТКЛР 5,3–6,0 10 К, для спаев с кремнием и германием.

Химический состав каждой марки строго контролируется: содержание никеля в сплавах типа 29НК составляет 28,5–29,5 %, кобальта — 16,5–17,5 %, остальное — железо с допустимыми примесями марганца, кремния и углерода. Отклонение от заданного состава приводит к нестабильности ТКЛР и браку готовых изделий.

Технологические параметры слитков

Слитки ТКЛР ГОСТ 10994-74 изготавливаются методом вакуумно-индукционной плавки или плавки в открытых индукционных печах с последующим рафинированием. Форма слитков — квадратная или круглая, масса варьируется от 50 до 500 кг в зависимости от требований заказчика и последующего передела. Структура слитка должна быть однородной, без усадочных раковин, трещин и неметаллических включений, выявляемых при ультразвуковом контроле.

Применение слитков ТКЛР

Слитки ТКЛР ГОСТ 10994-74 являются исходным материалом для производства деталей электровакуумных приборов, полупроводниковых корпусов, герметичных вводов и разъемов. После переплава и деформации из них изготавливают:

• выводы и вводы в корпусах интегральных микросхем и мощных транзисторов;
• оболочки и колпачки корпусов СВЧ-приборов и клистронов;
• компенсационные элементы в рентгеновских трубках и лампах бегущей волны;
• детали вакуумных конденсаторов и реле;
• заготовки для прецизионных механических узлов гироскопов и инерциальных навигационных систем;
• электроды искровых разрядников и газоразрядных приборов.

Особое значение слитки ТКЛР имеют в производстве спаев металл—стекло для мощных полупроводниковых приборов, работающих в диапазоне температур от –60 до +150 C. Согласование ТКЛР металла и стекла в пределах 0,5 10 К исключает растрескивание спая при циклических тепловых нагрузках и обеспечивает вакуумную плотность соединения на уровне 1 10 Пам/с.

Контроль качества и приемка

Каждая партия слитков ТКЛР проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа, проверку макроструктуры и отсутствия внутренних дефектов. Для ответственных применений дополнительно определяется фактическое значение ТКЛР на образцах-свидетелях, вырезанных из тела слитка, в интервале температур, оговоренном заказчиком. Слитки маркируются несмываемой краской с указанием марки сплава, номера плавки и массы.

Вопросы и ответы