Корзина
149 отзывов
+78005001753
+73432885342
НПК "Специальная металлургия"

Маркировка и классификация прецизионных сплавов.

Для изготовления высокоточных измерительных, оптических и прочих приборов широко применяются различные прецизионные сплавы. Именно им и посвящен настоящий материал.

01.02.16

Прецизионнные (от фр. précision — точность) сплавы представляют собой металлические высоколегированные сплавы с заданными физико-механическими свойствами или редким сочетанием свойств; отличаются точностью химического состава, отсутствием примесей, тщательностью изготовления и обработки.

Маркировка сплавов (кроме термобиметаллов) в соответствии с ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки» состоит из двузначного числа, которое обозначает среднюю массовую долю элемента, и буквенного обозначения элемента после цифры. Железо в маркировке сплава указывать не принято.

При маркировке термобиметаллов, как и обычных сталей, массовая доля проставляется после буквы элемента.

В конце маркировки иожет находиться какое-либо буквенное обозначение. Буква «А» обозначает повышенные требования к чистоте металла. Буква «Е» указывает на то, что сплав магнитно-твердый.

Для обеспечения повышенной чистоты прецизионных сплавов применяют дополнительные методы очистки сплавов:

  • вакуумно-индукционная выплавка;
  • электронно-лучевая выплавка;
  • плазменный переплав;
  • электрошлаковый переплав;
  • вакуумно-дуговой переплав.

В маркировку таких сплавов добавляются окончания, соответственно: -ВИ, -ЭЛ, -П, -Ш, -ВД.

Маркировка

Элемент 

А

азот

N

Ю (от «ювенал»)

алюминий

Al

Л

бериллий

Be

Р

бор

B

Ф

ванадий

V

В

вольфрам

W

К

кобальт

Co

С (от лат. «силициум»)

кремний

Si

Г

марганец

Mn

Д

медь

Cu

М

молибден

Mo

Н

никель

Ni

Б

ниобий

Nb

Ч

редкоземельные металлы

 

Е

селен

Se

Т

титан

Ti

П (от лат. «phosphorus»)

фосфор

P

Х

хром

Cr

Ц

цирконий

Zr

 Большинство из прецизионных сплавов создано на основе железа Fе, никеля Ni, кобальта Co, меди Cu, ниобия Nb с особыми магнитными, электрическими, упругими и другими свойствами, например, магнитомягкие (пермаллой, пермендюр, перминвар, феррит-никель) и магнитотвёрдые (альни, манганин, виккалой) сплавы, сплавы с заданными электрическими (алюмель, копель, хромель), тепловыми (ковар, платинит) и упругими свойствами, сверхпроводники (сплавы ниобия Nb с цирконием Zr и титаном Ti, молибдена Mo с технецием Tc и рением Re и др.).

Таким образом, все прецизионные сплавы можно классифицировать согласно их свойствам на следующие группы сплавов:

  1. Магнитно-мягкие сплавы;
  2. Магнитно-твёрдые сплавы;
  3. Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР);
  4. Сплавы с заданными свойствами упругости;
  5. Сверхпроводящие сплавы;
  6. Термобиметаллы.

1. Магнитно-мягкие сплавы – это сплавы, которые обладают высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой в слабых полях. Сюда входят такие сплавы, как 34НКМ, 34НКМП; 64Н (65Н); 81НМА; 35НКХСП; 68НМ, 68НМП; 27КХ; 40Н; 76НХД, 76НХДП; 49К2Ф; 40НКМ, 40НКМП; 79НМ, 79НМП; 49КФ; 45Н; 79Н3М; 49К2ФА; 47НК; 80НХС; 16Х; 50Н, 50НП; 36КНМ; 50НХС; 83НФ. 

2. Магнитно-твёрдые сплавы – это сплавы с определённым сочетанием параметром петли гистерезиса или предельной петли гистерезиса. Здесь можно упомянуть марки сплавов 52К10Ф; 52К13Ф; 35КХ8Ф; ЕХ5К5; 52К11Ф; 35КХ4Ф; ЕХ3; ЕХ9К15М2; 52К12Ф; 35КХ6Ф; ЕВ6.

 

3. В группу сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) входят так называемые «инварные сплавы», получившие свое название от сплава инвар —36Н, первого открытого сплава с очень низким ТКЛР.

Опишем эту группу подробнее.

36Н (англ. Invar) — инвар, имеет однофазную внутреннюю структуру. Технические характеристики инвара 36Н: плотность 8130 кг/м³; температура плавления 1425 °C; коэффициент теплового расширения 1,2·10−6/°C на промежутке от −20 до 100 °C.

33НК (англ. Inovco) (никель Ni — 33 %, кобальт Co — 4,5 %, железо Fe — остальное) в отожженном состоянии имеет ТКЛР α не более 1,5·10−6/°C (в диапазоне −60 — 100 °C). Особо чистые сплавы имеют ТКЛР до 0,55·10−6/°C (в диапазоне 20 — 100 °C).

42Н (англ. NILO, FeNi42), содержащий 42 % никеля Ni имеет α ≈ 5,3·10−6/°C, такой же как и у кремния, что позволяет широко использовать его в электронике.

29НК (англ. Kovar и англ. Dilver P) (кобальт Co 17 %, никель Ni 29 %, железо Fe — остальное) – сплав, имеющий ТКЛР как у боросиликатного стекла, и применяемый по этой причине в оптике, которая может работать в широком диапазоне температур, например на спутниках.

Кроме того, в группу сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения входят сплавы 30НКД, 32НКД, 32НК-ВИ, 35НКТ, 36НХ, 38НКД, 39Н, 42НА-ВИ, 47НХ, 47Н3Х, 7НД, 47НХР, 48НХ, 52Н, 58Н-ВИ.

Также к сплавам с заданным ТКЛР относится платинит: его ТКЛР позволяет изготавливать проводники, впаиваемые в стекло (токовводы) при изготовлении вакуумной аппаратуры и электрических ламп накаливания.

4. Сплавы с заданными свойствами упругости – это сплавы с высокой степенью, коррозионной устойчивостью, прочностью, определённым температурным коэффициентом модуля упругости.

 

Сюда входят следующие сплавы: 36НХТЮ; 42НХТЮА; 97НЛ; 36НХТЮ5М; 44НХТЮ; 17ХНГТ; 36НХТЮ8М; 68НХВКТЮ; 40КХНМ; 42НХТЮ; 68НХВКТЮ-ВИ; 40КХНМВТЮ.

 

5. Сверхпроводящие сплавы – это сплавы с определёнными электрическими свойствами.

Здесь к сплавам с высокой степенью проводимости при низких температурах относятся: 25БТ, БТЦ-ВД, 70ТМ-ВД. Среди сплавов с высоким электрическим сопротивлением можно перечислить Х15Ю5; ХН70Ю-Н; Х15Н60-Н-ВИ; Х20Н80-ВИ; Н80ХЮД-ВИ; ХН20ЮС; Х15Н60; Х20Н80; Х23Ю5; Х20Н73ЮМ-ВИ; Х20Н80-Н-ВИ; Х50К10; Х27Ю5Т; Х15Н60-Н; Х20Н80-Н; Х23Ю5Т.

6. Термобиметаллы представляют собой материал, состоящий из двух или более слоев металлов или сплавов с различными температурными коэффициентами линейного расширения, что обеспечивает упругую деформацию при изменении температуры.

 

Биметаллы обычно изготавливают из таких сплавов, как 19НХ; 36Н; 46Н; 20НГ; 42Н; 50Н; 24НХ; 45НХ; 75ГНД.

Как уже упоминалось выше, технология изготовления прецизионных сплавов весьма специфична и во многом отличается от общепринятой в металлургии. Чистота сплавов  обеспечивается подбором шихты, плавкой в специальных средах (например, в водороде), использованием электронно-лучевого, плазменного, зонного переплавов для получения особо чистых сплавов. Для исключения окисления компонентов сплава проводят горячую обработку слитков в вакууме или инертной атмосфере, а для облегчения последующей обработки создают условия направленной кристаллизации. Необходимые физико-механические свойства сплавов получают термической (в среде водорода или в вакууме), термомеханической или термомагнитной обработкой. Технология изготовления некоторых сплавов сродни технологии получения композиционных материалов. Выпускают прецизионные сплавы в виде лент (в т. ч. толщиной до 1.5 мкм), проволоки, труб, прутков (кругов), профилей. Эта металлопродукция применяется для изготовления точных приборов, эталонов мер длины, камертонов, датчиков преобразователей энергии, резисторов, сердечников магнитов, магнитных проводов и экранов, элементов памяти и т. д.

Ленту, проволоку, трубы, прутки (круги) и прочие изделия из прецизионных сплавов Вы можете приобрести в нашей компании. Научно-промышленный комплекс «Специальная металлургия» объединяет десятки производителей металлопродукции по всей России. На наших складах в Екатеринбурге и Москве имеется в наличии черный, нержавеющий, цветной прокат, изделия из специальных сталей и сплавов, а также редкое металлургическое сырье. Кроме того, мы оказываем услуги по резке, гибке металла, литью, изготовлению по чертежам заказчика, химическому и ультразвуковому контролю. Любой интересующий Вас вопрос Вы можете задать нашим специалистам по телефон +7 (800) 500-17-53 или прислать заявку по адресу info@specstali.ru.

Предыдущие новости