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].

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 магнитнотвёрдый.

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.

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.

Сплавы, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой в слабых полях. К таковым относятся:

Сплавы с определённым сочетанием параметром петли гистерезиса или предельной петли гистерезиса. К таковым относятся:

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.

Сплавы с высокой степенью упругости и рядом других свойств: коррозионная устойчивость, прочность, определённым температурным коэффициентом модуля упругости. К таковым относятся:

К сплавам с высокой степенью проводимости при низких температурах относятся: 25БТ, БТЦ-ВД, 70ТМ-ВД.

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:

• Сверхпроводник
• Биметаллическая пластина

• ГОСТ 10160-75 Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия (с Изменениями N 1-4, с Поправкой)
• ГОСТ 14082-78 Прутки и листы из прецизионных сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения. Технические условия (с Изменениями N 1-5).