Труба ТКЛР 29НК-ВИ в Минске

Труба ТКЛР 29НК-ВИ: прецизионный сплав для согласованных тепловых расширений

Труба ТКЛР 29НК-ВИ — трубный прокат из железоникелькобальтового сплава 29НК-ВИ (ВИ — вакуумно-индукционная выплавка), нормируемый по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Сплав относится к классу прецизионных сплавов с заданным ТКЛР и применяется там, где требуется согласованное расширение металла с керамикой, стеклом, титаном или ферритами. Обозначение «ТКЛР» в наименовании трубы указывает, что ключевым нормируемым параметром является не прочность, а стабильность удлинения в интервале рабочих температур.

Химический состав и физическая природа сплава

Основа сплава — никель (28,5–30,0 %) и кобальт (15,0–17,0 %), остальное — железо. Легирование кобальтом снижает ТКЛР в области комнатных и умеренных температур, а никель стабилизирует аустенитную структуру. Вакуумно-индукционная выплавка обеспечивает низкое содержание газов, серы и неметаллических включений, что критично для герметичности тонкостенных труб и стабильности ТКЛР по длине заготовки.

• Никель — 28,5–30,0 %
• Кобальт — 15,0–17,0 %
• Углерод — не более 0,05 %
• Марганец — не более 0,40 %
• Кремний — не более 0,30 %
• Сера и фосфор — не более 0,015 % каждого

Нормируемый ТКЛР и температурный диапазон

Для сплава 29НК-ВИ ТКЛР в интервале 20–100 C составляет (4,7–5,5)10 1/C, в интервале 20–300 C — (5,5–6,5)10 1/C. Именно эти значения обеспечивают согласование с боросиликатными стёклами, вакуумной керамикой и рядом марок титана. Труба сохраняет заданный ТКЛР после гибки, развальцовки и пайки, если термическая обработка выполняется по регламенту.

Сортамент и геометрия труб

Трубы ТКЛР 29НК-ВИ поставляются холоднодеформированными (холоднотянутыми) с последующим отжигом в защитной атмосфере или в вакууме. Наружный диаметр — от 3 до 60 мм, толщина стенки — от 0,3 до 4,0 мм. Кривизна на 1 м длины — не более 1,5 мм для прецизионных партий. Шероховатость внутренней поверхности после отжига — Ra 0,8 мкм, что важно для вакуумной плотности.

• Холоднодеформированные бесшовные — основной вид поставки
• Точность по диаметру — h9, h10
• Точность по стенке — 5 % или 0,05 мм
• Длина мерная — 1,5–6,0 м, немерная — до 8 м
• Состояние поставки — отожжённое, мягкое
• Контроль герметичности — гелиевая течеискание по требованию

Технологические операции и обработка

Сплав допускает гибку с радиусом не менее 2,5 диаметра в отожжённом состоянии, развальцовку в трубных решётках, аргонодуговую сварку неплавящимся электродом и пайку твёрдыми припоями. После сварки рекомендуется отжиг при 750–850 C в вакууме или в среде аргона для восстановления нормируемого ТКЛР. Механическая обработка — точением и фрезерованием — затруднена из-за склонности к наклёпу, поэтому применяют обильное охлаждение и малые подачи.

Области применения

Основное назначение труб ТКЛР 29НК-ВИ — узлы, где металл контактирует с диэлектриком или стеклом и работает в условиях термоциклирования. Это вакуумные вводы и токовводы, корпуса СВЧ-приборов, гироскопические и лазерные системы, датчики давления и температуры, а также элементы криогенной техники.

• Вакуумные токовводы и гермовводы в электровакуумных приборах
• Корпуса магнетронов, клистронов, ламп бегущей волны
• Спаи с боросиликатным стеклом и высокоглинозёмистой керамикой
• Гироскопы и акселерометры в приборостроении
• Криогенные трубопроводы и узлы СКВ с согласованным расширением
• Датчики давления и термопары в металлургических агрегатах

Вопросы и ответы