Круг 36НХТЮ: прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
Круг 36НХТЮ представляет собой горячекатаный или кованый пруток из прецизионного сплава с контролируемым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Материал относится к группе инварных сплавов на железо-никелевой основе с добавками хрома, титана и алюминия. Основное назначение круга 36НХТЮ изготовление деталей, работающих в условиях циклических температурных нагрузок, где требуется минимальное изменение геометрических размеров при нагреве или охлаждении.
Химический состав и структурные особенности
Сплав 36НХТЮ легирован никелем (от 35,0 до 37,0 %), хромом (от 1,0 до 2,0 %), титаном (от 0,1 до 0,3 %) и алюминием (от 0,1 до 0,3 %). Такое сочетание элементов обеспечивает формирование аустенитной структуры с мелкодисперсными интерметаллидными фазами. После термической обработки закалки и старения в структуре выделяются частицы типа Ni(Al, Ti), которые дополнительно стабилизируют размеры изделий. Содержание углерода ограничено до 0,12 %, что снижает риск образования карбидов по границам зёрен.
Механические свойства круга 36НХТЮ
Круг 36НХТЮ в термообработанном состоянии демонстрирует следующие характеристики:
- временное сопротивление разрыву от 540 до 690 МПа;
- относительное удлинение не менее 25 %;
- твёрдость по Бринеллю от 140 до 180 HB;
- предел текучести от 290 до 390 МПа.
Материал сохраняет пластичность при температурах от 60 до +100 C, что позволяет использовать его в климатических зонах с широким диапазоном температур.
Температурный коэффициент линейного расширения
Ключевой параметр круга 36НХТЮ ТКЛР, который в интервале от 60 до +100 C составляет от 1,210 до 2,010 1/C. Это в 57 раз ниже, чем у конструкционных сталей. При температурах от +20 до +300 C значение ТКЛР не превышает 5,510 1/C. Такая стабильность достигается за счёт инварного эффекта в системе FeNi при содержании никеля около 36 %.
| Диаметр круга, мм | ТКЛР при 60+100 C, 1/C | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| от 10 до 20 | от 1,210 до 1,810 | от 540 до 620 | от 28 до 35 | от 140 до 160 |
| от 22 до 50 | от 1,410 до 2,010 | от 560 до 650 | от 25 до 32 | от 150 до 170 |
| от 55 до 100 | от 1,510 до 2,010 | от 580 до 690 | от 25 до 30 | от 160 до 180 |
Применение круга 36НХТЮ в промышленности
Круг 36НХТЮ востребован в отраслях, где требуется высокая размерная стабильность при перепадах температур:
- приборостроение изготовление эталонных мер длины, калибров, штоков измерительных головок;
- авиационная и космическая техника детали гироскопов, оптических систем, тепловых компенсаторов;
- криогенное оборудование элементы крепления и арматуры, работающие при температурах до 196 C;
- лазерная техника корпуса резонаторов и опорные элементы, требующие минимального теплового расширения;
- металлообработка оснастка для прецизионной штамповки и литья под давлением.
Технологические рекомендации по обработке
Круг 36НХТЮ поддаётся механической обработке резанием на токарных и фрезерных станках. Рекомендуемая скорость резания от 40 до 60 м/мин при использовании твёрдосплавного инструмента. Материал склонен к наклёпу, поэтому при чистовой обработке следует применять малые подачи (от 0,05 до 0,15 мм/об). Сварка круга 36НХТЮ выполняется аргонодуговым методом с присадочной проволокой того же состава. После сварки обязателен отпуск при температуре от 600 до 650 C для снятия внутренних напряжений.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 36НХТЮ от обычной нержавеющей стали?
Основное отличие контролируемый ТКЛР, который в 57 раз ниже, чем у аустенитных нержавеющих сталей. Круг 36НХТЮ специально разработан для деталей, где недопустимо изменение размеров при нагреве.
Какие диаметры круга 36НХТЮ доступны для поставки?
Стандартный сортамент включает диаметры от 10 до 100 мм. Возможен выпуск круга диаметром до 200 мм по индивидуальному заказу.
Требуется ли термическая обработка круга 36НХТЮ перед эксплуатацией?
Для достижения стабильного ТКЛР и оптимальных механических свойств рекомендуется закалка от 950 до 980 C с последующим старением при температуре от 600 до 650 C в течение 24 часов.
В каких условиях эксплуатации круг 36НХТЮ сохраняет свои свойства?
Материал работоспособен в интервале температур от 196 до +300 C. При температурах выше +400 C начинается необратимое изменение структуры и рост ТКЛР.