Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) — марки и назначение
Сплавы ТКЛР являются одним из семи классов прецизионных соединений. Эти материалы обладают особыми свойствами, специально заданными при производстве. Благодаря точно выверенному составу, технологии производства и другим факторам, прецизионные сплавы показывают предсказуемые результаты в самых разных условиях. Такие металлы чрезвычайно важны для отраслей, где мельчайшее изменение может привести к сбою всей системы — электронике, приборостроению, космонавтике.
Полный перечень прецизионных соединений и их классификацию содержит ГОСТ 10994-74. Металлы ТКЛР относятся к III группе. Он показывает, насколько материал изменяется при разной температуре. Например, это применяется для расчётов длины, на которую увеличится пруток ТКЛР при нагреве до нужного значения. Точность в таких моментах необходима при работе с разными материалами. Если в устройстве плотно соединены металл, стекло и другие вещества, то при нагревании они начнут расширяться, что приведёт к появлению трещин. Сплавы с заданным ТКЛР помогают избежать такой ситуации. Они позволяют создавать сборки из разнородных веществ, которые остаются стабильными при температурных колебаниях.
Марки ТКЛР
Внутри класса соединения дополнительно подразделяются на ферромагнитные и немагнитные. В составе первых преобладает железо, вторым элементом является никель или хром. Для немагнитных основой выступает хром с примесями из железа, марганца. В зависимости от величины температурного коэффициента линейного расширения существует следующее разделение:
| ТКЛР | Марки |
| минимальный | 36Н (инвар), 36НХ, 36НГ6, 96Х, 80НМВ, 72ТФ |
| низкий | 42Н, 29НК, 38НК, 30НКФ |
| средний | 47НД, 47НХ, 38НКД, 18ХТФ |
| высокий | 56ДГНХ, 70ГНДХ |
Помимо предсказуемого поведения в заданном температурном режиме, прецизионные металлоизделия обладают:
- прочностью на растяжение;
- выносливостью к нагрузкам;
- упругостью;
- коррозионной стойкостью;
- технологичностью обработки.
Сферы применения
К отраслям, заинтересованным в свойствах данных материалов, относятся:
- электроника: микросхемы, процессоры и другие компонентов, где требуется высокая плотность монтажа и надежность;
- оптика: крепление линз и зеркал в микроскопах, телескопах;
- медицина: детали диагностического оборудования, МРТ-аппаратов;
- машиностроение, авиация и космонавтика: датчики в механизмах и устройствах;
- приборостроение: измерительные приборы в метрологии, геодезии.
Назначение также зависит от уровня коэффициента, потому что для каждой области необходимы определённые качества.
Чтобы удовлетворить спрос, продукция выпускается в различных вариантах:
- прутки и листы ГОСТ 14082-78;
- ленты ГОСТ 14080-78;
- проволока ГОСТ 14081-78.
Сплавы ТКЛР позволяют создавать устройства, которые не боятся перепадов температур и десятилетиями работают без сбоев. Эти материалы являются ключевым элементом современных высокотехнологичных производств, обеспечивая надежность и точность в самых ответственных применениях.