Прецизионные сплавы — это класс специальных металлов и сплавов с особо точными и стабильными физико-механическими свойствами, предназначенных для работы в точной технике, электронике, приборостроении, радио- и измерительных системах. Ключевая особенность этих материалов — стабильность характеристик в узком допуске при изменении температуры, магнитного поля, деформации и времени эксплуатации.
Классификация прецизионных сплавов:По физическим свойствам:Класс | Назначение | Пример марок |
Сплавы с заданным коэффициентом теплового расширения (КТР) | Стабильность размеров при температуре | 36Н, 36НХТЮ |
Магнитомягкие сплавы | Минимальное гистерезисное сопротивление | 79НМ, 50Н |
Сплавы с высокой магнитной проницаемостью | Используются в трансформаторах, дросселях | 79НМ, 32НКД |
Сплавы с электросопротивлением | Стабильное электрическое сопротивление | (не в перечне, но типичные: Константан, Манганин) |
Структурные прецизионные сплавы | Механическая стабильность при высокой точности | 40ХНЮ-ВИ |
По степени легирования:Никелевые сплавы: стабильность и устойчивость к коррозии
Железоникелевые сплавы: контроль КТР
Никель-железо-кобальтовые сплавы: максимальная стабильность КТР
Кобальтовые: высокотемпературные магнитоактивные
Свойства прецизионных сплавов:Свойство | Описание |
Точный коэффициент теплового расширения (КТР) | Устойчивость размеров при t° от −60 до +500 °C |
Магнитная проницаемость | От высокой (до 100 000) до сверхнизкой (экранирование) |
Низкие потери в переменном магнитном поле | Для катушек, сердечников, трансформаторов |
Стабильность сопротивления | Электронные компоненты, нагревательные элементы |
Структурная стабильность | Устойчивость к старению, ползучести, нагрузкам |
Виды проката:- Круг — Ø от 1 до 200 мм — для токарных и механических деталей
- Лента — основа для трансформаторов, экранов, герметичных соединений
- Проволока — катушки, обмотки, высокоточные резисторы
- Прутки, листы, поковки — нестандартные корпуса, опоры, валы
- Тонкая фольга (0,02–0,5 мм) — экраны, контакты, микромеханика
Области применения:- Приборостроение и метрология
- Авионика, авиационно-космическая техника
- Электроника и телекоммуникации
- Радиотехника и экранирование
- Вакуумные технологии и высокоточная оптика
- Герметичные соединения стекло-металл
- Сенсоры и датчики
- Стабилизаторы размеров в температурном диапазоне
Характеристики предложенных марок:36НХТЮ (ЭИ702)- Тип: Сплав с заданным коэффициентом теплового расширения (КТР), инварного класса.
- Применение: Герметичные вводы, приборостроение, упругие чувствительные элементы.
- Температурная стабильность размеров: 20–400 °C.
- Форма поставки: Проволока, лента, лист, круг.
- Химсостав: Ni (35–37%), Fe (43–48%), Cr (11,5–13%), Ti (2,7–3,2%), Al (0,9–1,2%), Mn (0,8–1,2%), Si (0,3–0,7%), C (≤0,05%), S (≤0,02%), P (≤0,02%)
36Н (Инвар)- Тип: Сплав с минимальным коэффициентом теплового расширения.
- Применение: Измерительные приборы, шкалы, эталонные детали.
- Температурная стабильность размеров: –60…+100 °C.
- Форма поставки: Лента, круг, лист.
- Химсостав: Ni (35–37%), Fe (остаток), Mn (0,3–0,6%), Si (≤0,3%), C (≤0,05%), S (≤0,015%), P (≤0,015%), Cr (≤0,15%), Mo (≤0,1%), V (≤0,1%), Al (≤0,1%), Cu (≤0,1%)
79НМ (Пермаллой)- Тип: Магнитомягкий сплав с высокой магнитной проницаемостью.
- Применение: Трансформаторы, дроссели, магнитные экраны.
- Температурная стабильность: до 150 °C.
- Форма поставки: Лента, проволока, круг.
- Химсостав: Ni (78,5–80%), Fe (13,7–16,8%), Mo (3,8–4,1%), Mn (0,6–1,1%), Si (0,3–0,5%), C (≤0,03%), S (≤0,02%), P (≤0,02%), Ti (≤0,15%), Al (≤0,15%), Cu (≤0,2%)
32НКД (Суперинвар)- Тип: Магнитомягкий сплав с высокой стабильностью.
- Применение: Сердечники, магнитные модули, аналоговая электроника.
- Температурная стабильность: стабильность магнитных параметров при колебаниях t° и поля.
- Форма поставки: Круг, лента, проволока, лист.
- Химсостав: Ni (31,5–33%), Fe (~62%), Co (3,2–4,2%), Cu (0,6–0,8%), Mn (≤0,4%), Si (≤0,2%), C (≤0,05%), S (≤0,015%), P (≤0,015%)
50Н (ЭИ467)- Тип: Электротехнический магнитомягкий сплав.
- Применение: Сердечники трансформаторов, дроссели, детали магнитных цепей.
- Температурная стабильность: до 300 °C.
- Форма поставки: Лента, круг, проволока.
- Химсостав: Ni (49–50,5%), Fe (48,3–50,5%), Mn (0,3–0,6%), Si (0,15–0,3%), C (≤0,03%), S (≤0,02%), P (≤0,02%), Cu (≤0,2%)
40ХНЮ-ВИ (ЭП793-ВИ)- Тип: Структурный прецизионный немагнитный сплав.
- Применение: Детали подшипников, пружинные чувствительные элементы, узлы в температурном диапазоне –196…+500 °C.
- Температурная стабильность размеров: высокая, в широком диапазоне температур.
- Форма поставки: Круг, лента, поковки.
- Химсостав: Cr (39–41%), Al (3,3–3,8%), Ni (остаток), Fe (≤0,6%), Mn (≤0,1%), Si (≤0,1%), C (≤0,03%), S (≤0,01%), P (≤0,01%)
Прецизионные сплавы — критически важный класс материалов, без которых невозможно обеспечить стабильную работу точной аппаратуры и приборов. Они подбираются не по механическим, а по физическим характеристикам: температурной стабильности, магнитным свойствам, сопротивлению или тепловому расширению. Марки 36Н, 79НМ, 40ХНЮ и другие позволяют создавать прецизионные узлы в авиации, электронике, измерительной технике и системах управления.