Сплавы с температурным коэффициентом линейного расширения

Коэффициент линейного расширения (КЛР) — это физическая величина, которая показывает, насколько изменяются размеры тела при изменении температуры на 1 градус Кельвина при постоянном давлении.

Прецизионные сплавы с заданным КЛР обеспечивают предсказуемое изменение размеров материала (длины, ширины, высоты) в определённом диапазоне температур.

Прецизионные сплавы с установленным КЛР отличаются высокой прочностью и пластичностью.

Компания ООО «Атомтехкомплект» предоставляет предприятиям сплавы с определённым коэффициентом линейного расширения при изменении температуры:

Сплав 29НК (ковар). Это сплав с высокой точностью, который обладает магнитными свойствами и имеет заданный коэффициент теплового расширения. Он состоит из железа, никеля, кобальта и содержит примеси марганца, алюминия, меди и титана.

Сплав 30НКД представляет собой композицию из железа, никеля, кобальта, меди и марганца. Его коэффициент температурного расширения в диапазоне от -60 до +400 °C составляет от 3,3 до 4,6 на 10 в минус шестой степени градусов Цельсия.

Сплав 32НКД, также известный как инвар, представляет собой прецизионный железоникелевый сплав, который характеризуется минимальным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) в диапазоне от -60 до +100 °C, равным 1∙10-6 К-1. Сплав 32НКД отличается однородной структурой, что позволяет легко полировать и обрабатывать его различными механическими способами.

Сплав 32НК-ВИ представляет собой материал, созданный на основе железа, никеля и кобальта с добавлением марганца и хрома. После отжига сплав демонстрирует минимальный коэффициент расширения, равный 1,5∙10-6 К-1, в диапазоне температур от -60 до +20 °C и от +20 до +100 °C.

Сплав 33НК — это прецизионный сплав, который содержит железо, никель и кобальт, а также легирующие элементы, такие как марганец.

Сплав 36Н (инвар). Материал с однородной структурой и малым температурным коэффициентом расширения, равным 1,5∙10−6 К-1, в интервале температур от -60 до +100 °C. Отличается устойчивостью к коррозии и легко поддаётся механической обработке.

Сплав 42Н. Сплав марки 42Н характеризуется низким коэффициентом температурного расширения в диапазоне от -70 до +340 °С, который составляет 4,5–5,5∙10-6 К-1. При соединении двух сплавов марки 42Н и 19НХ (активный слой) образуется термобиметаллический материал марки ТБ103/70.

Сплав 42НА-ВИ имеет заданный коэффициент линейного термического расширения, который составляет от 4,5 до 5,5 единиц в диапазоне температур от -70 до +340 градусов Цельсия.

Сплав 47НД. Сплав с ТКЛР (9,0–11,0)∙10-6 К-1 в диапазоне температур от -70 до +440 °C, обладающий высокой проницаемостью и индукцией насыщения 1,4 Т.

Сплав 47Н3Х представляет собой композицию из железа, никеля и хрома, в состав которой также входят марганец и медь. Этот сплав характеризуется определённым температурным коэффициентом линейного расширения.

Сплав 47НХР представляет собой высокоточный материал, в состав которого входят никель, хром, железо, марганец и бор.

Сплав 47НХ представляет собой соединение железа с никелем, в которое также входят хром, марганец и медь.

Сплав 48НХ. Этот сплав имеет средний коэффициент линейного расширения при изменении температуры в пределах от -70 до +450 °C, который составляет 8,5-9,5·10-6 К-1. Он также отличается высокой устойчивостью к воздействию агрессивных веществ.

Сплав 52Н или 52Н-ВИ. Это железоникелевый сплав, который содержит легирующие элементы — марганец, хром и медь. Сплав марки 52Н (52Н-ВИ) обладает магнитными свойствами и характеризуется высокой индукцией насыщения, которая достигает 1,5 Тл.

Классификация сплавов по коэффициенту теплового расширения

В контексте разработки и применения сплавов с заданными характеристиками теплового расширения можно выделить несколько химических систем, обладающих уникальными свойствами:

1. Железоникелевые и железохромовые сплавы: эти системы служат основой для создания магнитных материалов, характеризующихся низким, минимальным и средним коэффициентами теплового расширения.
2. Хромовые сплавы: системы, включающие хром в качестве основного компонента и легированные железом, марганцем, танталом и рением, являются базой для производства немагнитных материалов с минимальным и низким коэффициентом теплового расширения.
3. Никелевые сплавы: сплавы на основе никеля, дополнительно легированные молибденом, хромом, вольфрамом и марганцем, демонстрируют средний коэффициент теплового расширения (ТКЛР).
4. Марганец-никель-медные сплавы: характеризуются высоким коэффициентом теплового расширения.

Выбор конкретной системы сплавов для применения в различных отраслях промышленности определяется значением коэффициента термического расширения, который может варьироваться от крайне низкого до максимального.