Прецизионные сплавы
Прецизио́нные спла́вы (от фр. précision — точность) — группа сплавов с заданными физико-механическими свойствами. В эту группу, как правило, входят высоколегированные сплавы с точным химическим составом[1].
Маркировка
 | Маркировка высоколегированных сплавов отличается от маркировки сталей. |
| Маркировка | Элемент | |
|---|---|---|
| Г | марганец | Mn |
| С (от лат. «силициум») | кремний | Si |
| Х | хром | Cr |
| Н | никель | Ni |
| Д | медь | Cu |
| А | азот | N |
| Ф | ванадий | V |
| Б | ниобий | Nb |
| В | вольфрам | W |
| Е | селен | Se |
| К | кобальт | Co |
| Л | бериллий | Be |
| М | молибден | Mo |
| Р | бор | B |
| Т | Титан (элемент) | Ti |
| Ю | алюминий | Al |
| Ц | цирконий | Zr |
| П (от лат. «phosphorus») | фосфор | P |
| Ч | редкоземельные металлы |
Согласно ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки», маркировка сплавов (кроме термобиметаллов) состоит из двузначного числа, обозначающего среднюю массовую долю элемента и буквенного обозначения элемента после цифры. Железо в маркировке сплава не указывается. При маркировке термобиметаллов, как и обычных сталей массовая доля проставляется после буквы элемента. Буква «А» в конце маркировки обозначает повышенные требования к чистоте металла. Буква «Е» указывает на то, что сплав магнитнотвердый.
Для обеспечения повышенной чистоты применяют дополнительные методы очистки сплавов:
- вакуумно-индукционная выплавка;
- электронно-лучевая выплавка;
- плазменный переплав;
- электрошлаковый переплав;
- вакуумно-дуговой переплав.
В маркировку таких сплавов добавляются буквы, соответственно: ВИ, ЭЛ, П, Ш, ВД.
Классификация
Прецизионные сплавы можно разделить на ряд групп в зависимости от их свойств:
- магнитно-мягкие сплавы;
- магнитно-твёрдые сплавы;
- сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР);
- сплавы с заданными свойствами упругости;
- сверхпроводящие сплавы;
- термобиметаллы.
Магнитно-мягкие сплавы
Сплавы, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой в слабых полях. К таковым относятся:
| 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 |
Магнитно-твёрдые сплавы
Сплавы с определённым сочетанием параметром петли гистерезиса или предельной петли гистерезиса. К таковым относятся:
| 52К10Ф | 52К13Ф | 35КХ8Ф | ЕХ5К5 |
| 52К11Ф | 35КХ4Ф | ЕХ3 | ЕХ9К15М2 |
| 52К12Ф | 35КХ6Ф | ЕВ6 |
Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Иногда именуются как «инварные сплавы» (от слова «инвар» — сплава 36Н, первого открытого сплава с очень низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР)). К таковым относятся:
- 36Н (англ. Invar) — инвар, имеет однофазную внутреннюю структуру. Плотность 8130 кг/м³, температура плавления 1425 °C. ТКЛР составляет 1,2⋅10−6/°C на промежутке от −20…+100 °C;
- 33НК (англ. Inovco) (Ni — 33 %, Co — 4,5 %, 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)[1];
- 42Н (англ. NILO, FeNi42), содержащий 42 % никеля 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) (Co 17 %, Ni 29 %, Fe — остальное) имеют ТКЛР как и у боросиликатного стекла, поэтому применяются в оптике, которая может работать в широком диапазоне температур, например на спутниках;
- другие 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 коэффициент позволяет изготавливать проводники, впаиваемые в стекло (токовводы) при изготовлении вакуумной аппаратуры и электрических ламп накаливания.
| Марки сплавов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 29НК, 29НК-ВИ, 29НК-ВИ-1, 29НК-1 |
30НКД, 30НКД-ВИ | 32НКД | 32НК-ВИ | 33НК, 33НК-ВИ | 35НКТ | 36Н, 36Н-ВИ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Диаграммы: |
Диаграммы: |
Диаграммы: |
Диаграммы: |
Диаграммы: |
Диаграммы: |
Диаграммы: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| * — не более; ** — остальное | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сплавы с заданными свойствами упругости
Сплавы с высокой степенью упругости и рядом других свойств: коррозионная устойчивость, прочность, определённым температурным коэффициентом модуля упругости. К таковым относятся:
| 36НХТЮ | 42НХТЮА | 97НЛ |
| 36НХТЮ5М | 44НХТЮ | 17ХНГТ |
| 36НХТЮ8М | 68НХВКТЮ | 40КХНМ |
| 42НХТЮ | 68НХВКТЮ-ВИ | 40КХНМВТЮ |
Сплавы с определёнными электрическими свойствами
К сплавам с высокой степенью проводимости при низких температурах относятся: 25БТ, БТЦ-ВД, 70ТМ-ВД.
Сверхпроводящие сплавы
Сплавы с высоким электрическим сопротивлением
| 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 |
Термобиметаллы
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 сталей:
| 19НХ | 36Н | 46Н |
| 20НГ | 42Н | 50Н |
| 24НХ | 45НХ | 75ГНД |
См. также
Примечания
- ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки»
Литература
- ГОСТ 10160-75. Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия.
- ГОСТ 14082-78. Прутки и листы из прецизионных сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения. Технические условия.