Труба ТКЛР 29НК в Минске


Труба из сплава 29НК (ТКЛР) — прецизионные изделия для термостабильных конструкций

Труба ТКЛР 29НК — это трубный прокат из железоникелькобальтового сплава 29НК (ХН29К18ВМ, близкий аналог по системе легирования — сплав Ковар), основное нормируемое свойство которого — температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР). Сплав относится к классу прецизионных сплавов с заданным ТКЛР и применяется там, где требуется согласованное расширение металла с керамикой, стеклом или полупроводниковыми материалами.

Химический состав и структура

Основа сплава — никель 28–30 % и кобальт 17–19 %, остальное — железо. Микролегирование вольфрамом и молибденом повышает стабильность -фазы и снижает склонность к фазовым превращениям при термоциклировании. Структура после отжига — однородный -твёрдый раствор с минимальным содержанием карбидной фазы по границам зёрен.

  • Ni — 28,0–30,0 %
  • Co — 17,0–19,0 %
  • C — не более 0,05 %
  • Mn, Si — не более 0,4 % каждого
  • Fe — основа

Нормируемые характеристики ТКЛР

Ключевой параметр труб 29НК — величина ТКЛР в интервале рабочих температур. Значения нормируются в диапазоне от –60 C до +400 C и зависят от режима термической обработки. Отклонение ТКЛР от номинала приводит к возникновению термомеханических напряжений в спаях с диэлектриками.

Интервал температурТКЛР, 10 1/CНаружный диаметр, ммТолщина стенки, ммСостояние поставки
–60…+20 C4,5–5,56–120,5–1,5мягкое
+20…+100 C5,0–6,012–251,0–2,0мягкое
+20…+300 C5,5–6,525–401,5–3,0твёрдое
+20…+400 C6,0–7,040–602,0–4,0твёрдое

Технологические и механические свойства

Трубы 29НК поставляются в холоднодеформированном (тянутом) или горячедеформированном состоянии с последующим отжигом в защитной атмосфере. Предел прочности в мягком состоянии — 490–590 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Сплав сохраняет пластичность при глубокой вытяжке и гибке, что позволяет изготавливать из труб сложные пространственные конструкции.

  • Плотность — 8,2 г/см
  • Температура плавления — 1450 C
  • Удельное электросопротивление — 0,75 мкОмм
  • Теплопроводность — 14 Вт/(мК)
  • Магнитная проницаемость — низкая в области рабочих температур

Области применения

Трубы из сплава 29НК востребованы в вакуумной и полупроводниковой технике, где необходима герметизация металла с боросиликатным стеклом или керамикой. Конкретные узлы: корпуса магнетронов, выводы СВЧ-приборов, токовводы в вакуумных печах, элементы криогенных систем.

  • Вакуумные камеры и токовводы электронно-лучевых установок
  • Корпуса полупроводниковых приборов и СВЧ-модулей
  • Герметичные спаи с боросиликатным стеклом С52-1
  • Криогенные трубопроводы и арматура
  • Датчики температуры и эталонные меры длины

Условия эксплуатации и ограничения

Сплав 29НК работоспособен в интервале от –196 C до +450 C. При нагреве выше 450 C наблюдается необратимое изменение ТКЛР, что исключает применение в высокотемпературных узлах без защитной атмосферы. Трубы требуют вакуумного отжига после сварки для восстановления заданного ТКЛР.

Вопросы и ответы

Чем труба 29НК отличается от трубы из сплава 32НКД?

Сплав 29НК содержит кобальт и обеспечивает более низкий ТКЛР в области отрицательных температур, тогда как 32НКД применяется для спаев с более тугоплавкими стёклами.

Какой режим термообработки восстанавливает ТКЛР после сварки?

Вакуумный отжиг при 900–950 C с последующим медленным охлаждением в печи до 200 C.

Поставляются ли трубы 29НК по ГОСТ?

Трубный прокат из сплава 29НК изготавливается по ТУ 14-1-XXXX и ГОСТ 23750, регламентирующим химический состав и ТКЛР.

Какие диаметры доступны для прецизионных токовводов?

Наиболее востребованы трубы наружным диаметром 6–25 мм с толщиной стенки 0,5–2,0 мм.