Сплав 32НКД, также известный под маркой ЭИ630А и названием "суперинвар", представляет собой уникальный прецизионный материал с минимальным коэффициентом линейного теплового расширения. Этот железоникелевый сплав с добавками кобальта и меди разработан специально для высокоточных измерительных приборов и механизмов, требующих исключительной стабильности размеров при изменении температуры окружающей среды.
Химический состав и особенности сплава 32НКД
Основу сплава составляет железо с содержанием никеля 31,5-33%, кобальта 3,2-4,2% и меди 0,6-0,8%. Такая комбинация элементов обеспечивает уникальное свойство материала – практически нулевое тепловое расширение в диапазоне климатических температур от -60°C до +100°C. Содержание углерода ограничено до 0,05%, кремния – до 0,2%, марганца – до 0,4%.
Тщательный контроль химического состава критически важен, поскольку даже незначительные отклонения могут существенно изменить коэффициент линейного расширения. ТКЛР суперинвара составляет всего 0,5-2,0×10⁻⁶ К⁻¹, что в 5-10 раз ниже, чем у обычного инвара, и в 20 раз ниже, чем у конструкционных сталей.
Физические свойства и термическая стабильность
Плотность сплава 32НКД составляет 8200 кг/м³, температура плавления – 1450°C. Удельное электросопротивление находится на уровне 780 нОм·м, что выше, чем у ковара и магнитомягких сплавов. Теплопроводность составляет 10-13 Вт/(м·К), модуль упругости – 144 ГПа.
Ключевое преимущество суперинвара – исключительная стабильность размеров при температурных колебаниях. Материал сохраняет геометрические параметры с точностью до долей микрометра, что критически важно для эталонных мер длины, геодезических инструментов и прецизионных часовых механизмов. Сплав является немагнитным, что исключает влияние магнитных полей на точность измерений.
Механические характеристики
В отожженном состоянии сплав 32НКД демонстрирует предел прочности 440-480 МПа при выдающемся относительном удлинении 38-45%, что обеспечивает высокую пластичность и технологичность материала. Твердость по Бринеллю составляет 100-120 МПа, что позволяет производить точную механическую обработку.
Высокая пластичность особенно важна при изготовлении тонкостенных деталей сложной формы, требующих глубокой вытяжки или формовки. Материал хорошо поддается резке, сверлению, фрезерованию с получением качественной поверхности без специальной оснастки.
Термическая обработка и обработка давлением
Для получения оптимальных свойств сплав 32НКД подвергают отжигу при температуре 800-900°C в защитной атмосфере с последующим медленным охлаждением с печью. Такой режим обеспечивает снятие внутренних напряжений и формирование стабильной структуры с минимальным ТКЛР.
Горячая обработка давлением проводится в диапазоне 1100-1180°C. Материал хорошо деформируется в горячем состоянии, что позволяет получать различные полуфабрикаты: листы, ленты, прутки, проволоку. После холодной деформации рекомендуется промежуточный отжиг для восстановления пластичности.
Области применения суперинвара 32НКД
Основное применение сплава – изготовление деталей приборов сверхвысокой точности, работающих в широком диапазоне климатических температур. Материал незаменим для производства эталонных мер длины, калибров, шаблонов, геодезического и астрономического оборудования, прецизионных часовых механизмов.
Сплав 32НКД используется в производстве элементов лазерных систем, оптических приборов, координатно-измерительных машин, научного исследовательского оборудования. Применяется в аэрокосмической промышленности для деталей навигационных систем и бортовых измерительных комплексов, где стабильность размеров критична для точности работы.
В приборостроении из суперинвара изготавливают корпуса прецизионных гироскопов, детали квантовых стандартов частоты, элементы интерферометров и спектрометров. Материал востребован в метрологии для создания первичных и вторичных эталонов.
Завод "Мценскпрокат" поставляет прецизионный сплав 32НКД согласно требованиям ГОСТ 10994-74 с гарантированным коэффициентом теплового расширения и полным комплектом метрологической документации.