Сплав 42, пластина из сплава низкого расширения 42, UNS K94100

Сплав 42, проволока из сплава низкого расширения 42, UNS K94100

Сплав 42 (Проволока из сплава низкого кратного расширения 42, UNS K94100) - Введение с составом, свойствами, применением и формами продукта

Сплав 42, коммерчески известный как сплав 42 с низким расширением и обозначенный UNS K94100, представляет собой никель-железный сплав, известный своим чрезвычайно низким и жестко контролируемым коэффициентом теплового расширения (CTE), что делает его краеугольным материалом в приложениях, где стабильность размеров в широком диапазоне температур не подлежит обсуждению. Этот сплав специально разработан для минимизации теплового расширения и сжатия, обеспечивая надежность в высокоточных сборках, требующих стабильной производительности при различных температурных условиях. Он доступен в широком ассортименте форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая прутки (круглые прутки, плоские прутки), ленты, проволоку, прутки, трубы, фольгу, пластины, листы, полосы и поковочный материал. Проволока из сплава 42 с низким кратением, в частности, ценится за свои однородные тепловые свойства, гибкость и точность, что делает ее идеальной для сложных компонентов в электронной, аэрокосмической и оптической промышленности. Ниже приведен подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практического применения и доступных форм продукции.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 42 (Low Expansion 42 Alloy, UNS K94100) является основой его исключительного низкого теплового расширения и механической стабильности. Типичный состав (по весу) следующий:

Никель (Ni): 41-43% (основной элемент, отвечающий за сверхнизкий CTE сплава, обеспечивающий точный термоконтроль)

Железо (Fe): 57-59% (уравновешивает сплав, обеспечивая структурную прочность и поддерживая термическую стабильность)

Углерод (C): ≤ 0,05% (поддерживается на низком уровне, чтобы избежать образования карбида, который может нарушить термическую однородность)

Марганец (Mn): ≤ 0,5% (способствует окислению во время производства, улучшая пластичность и уменьшая количество включений)

Кремний (Si): ≤ 0,3% (контролируется для предотвращения образования оксидных включений, которые могут нарушить термическую стабильность)

Сера (S): ≤ 0,01% (строго ограничена для обеспечения хорошей пластичности и предотвращения охрупчивания)

Фосфор (P): ≤ 0,02% (поддерживается на низком уровне для сохранения коррозионной стойкости и предотвращения ослабления границ зерен)

Эта тщательно разработанная смесь никеля и железа обеспечивает характерное для сплава низкое тепловое расширение, обеспечивая совместимость с такими материалами, как глиноземная керамика, некоторые стекла и высокопрочные стали в приложениях, где часто встречаются колебания температуры.

Основные свойства

Сплав 42 (Low Expansion 42 Alloy Wire, UNS K94100) и его различные формы демонстрируют уникальный набор свойств, которые делают их незаменимыми в приложениях, требующих точного контроля теплового расширения:

Свойства теплового расширения:

Коэффициент теплового расширения (КЛТР):

20-300°C: 4,0-5,0 × 10⁻⁶ /°C (один из самых низких для конструкционных сплавов, минимизируя изменение размеров при термическом напряжении)

20-400°C: 4,5-5,5 × 10⁻⁶ /°C (поддерживает сверхнизкое расширение при умеренно повышенных температурах)

Теплопроводность: 16-18 Вт/(м·К) при 20°C (68°F)

Температура плавления: 1430-1470 °C (2594-2678 °F)

Температура Кюри: 380-400°C (температура, выше которой ферромагнитные свойства уменьшаются)

Механические свойства (в состоянии отжига):

Прочность на разрыв: 380-480 МПа (55,100-69,600 фунтов на квадратный дюйм)

Предел текучести (смещение 0,2%): 120-190 МПа (17 400-27 600 фунтов на кв. дюйм)

Относительное удлинение (в 50 мм): 25-35% (отличная пластичность, позволяющая формовать в провода, ленты и сложные формы)

Твердость: 105-145 HB (твердость по Бринеллю, отражающая хорошую обрабатываемость и обрабатываемость)

Физические и магнитные свойства:

Плотность: 7,8-8,0 г/см³ (0,282-0,289 фунта/дюйм³)

Модуль упругости: 165-175 ГПа (23,900-25,400 ksi) при комнатной температуре

Магнитная проницаемость: ферромагнитная при комнатной температуре, с высокой магнитной проницаемостью (полезно в магнитных приложениях)

Коррозионная стойкость: хорошая устойчивость к атмосферной коррозии и мягким химическим веществам, обеспечивающая долговечность в промышленных условиях

Формы продукции

Сплав 42 (Low Expansion 42 Alloy, UNS K94100) изготавливается в различных формах для специализированных применений, требующих сверхнизкого теплового расширения:

Пруток: Доступен в виде круглого прутка (диаметр от 5 мм до 100 мм) и плоского прутка (толщина от 3 мм до 50 мм, ширина от 10 мм до 200 мм), идеально подходит для обработки прецизионных деталей, конструкционных компонентов и деталей терморегулирования.

Лента: тонкие плоские полосы (толщина от 0,01 мм до 0,5 мм, ширина от 1 мм до 100 мм), используемые в электронной упаковке, термостатах и прецизионных швах, требующих строгого контроля теплового расширения.

Проволока: Проволока из сплава 42 с низким кратием (диаметр от 0,02 мм до 5 мм) обеспечивает стабильные тепловые свойства и гибкость, подходит для выводов термопар, прецизионных катушек и проволочных соединений в электронике.

Стержни: цельные цилиндрические стержни (диаметр от 2 мм до 30 мм), используемые в металлокерамических уплотнениях, опорах датчиков и калибровочных инструментах.

Трубы и трубы: полые формы (внешний диаметр от 3 мм до 100 мм, толщина стенки от 0,1 мм до 5 мм) для терморукавов, защитных трубок для датчиков и компонентов в оптических системах.

Фольга: Ультратонкие листы (толщина от 0,001 мм до 0,1 мм), используемые в гибких термобарьерах, тонкопленочной электронике и прецизионных прокладках.

Пластины и листы: плоские формы (пластина: толщина от 1 мм до 20 мм; лист: от 0,05 мм до 1 мм) для изготовления фланцев, радиаторов и конструкционных деталей в оптическом и электронном оборудовании.

Полоса: узкие плоские полосы (толщина от 0,05 мм до 1 мм, ширина от 2 мм до 100 мм) для прецизионных компонентов, таких как биметаллы термостата, контакты реле и уплотнительные кольца.

Поковочный материал: заготовки и слитки для горячей штамповки в нестандартные формы, такие как большие фланцы и конструкционные компоненты в аэрокосмических тепловых системах.

Приложений

Сверхнизкое тепловое расширение и механическая стабильность сплава 42 (Low Expansion 42 Alloy Wire, UNS K94100) в его различных формах делают его критически важным материалом в отраслях, требующих прецизионного терморегулирования иСтабильность размеров:

Электроника и телекоммуникации:

Металлокерамические уплотнения: компоненты (из стержней, стержней и проволоки) для вакуумных трубок, разъемов и проходных отверстий, где сверхнизкий CTE сплава сочетается с глиноземной керамикой для предотвращения разрушения уплотнения.

Электронная упаковка: выводные рамы, разъемы и радиаторы (из листа, полосы и пластины) для полупроводников, обеспечивающие стабильность размеров во время пайки и работы.

Тепловые датчики: провода термопар, резистивные датчики температуры (РДТ) и корпуса датчиков (из проволоки, трубки и ленты), требующие точного измерения температуры без ошибок, вызванных тепловым расширением.

Аэрокосмическая и авиационная промышленность:

Оптические системы: Структурные компоненты для телескопов, лазерных систем и дисплеев авионики (из пластин, листов и стержней), где минимальное тепловое расширение имеет решающее значение для поддержания оптической юстировки.

Управление температурным режимом: теплозащитные экраны, терморукава и воздуховоды (из труб, листов и полос) для авиационных двигателей и авионики, обеспечивающие совместимость с соседними материалами.

Контрольно-измерительные приборы: прецизионные катушки, разъемы и провода (из провода и ленты) для аэрокосмических датчиков и навигационных систем, устойчивые к термическим нагрузкам.

Оптические и медицинские приборы:

Оптические узлы: крепления, кронштейны и уплотнители (из стержней, пластин и полос) для линз, зеркал и оптоволоконных систем, поддерживающие выравнивание в температурных диапазонах.

Медицинская визуализация: компоненты для МРТ, компьютерной томографии и лазерного оборудования (из листов, трубок и проволоки), требующие стабильности размеров в различных тепловых условиях.

Лабораторные приборы: уплотнения, клапаны и конструкционные детали (из поковочной заготовки, прутка и трубки) для спектрометров и аналитических приборов, обеспечивающие точность измерений.

Автомобильная и промышленная промышленность:

Автомобильная электроника: датчики, разъемы и компоненты управления температурным режимом (из ленты, проволоки и листа) для блоков управления двигателем и современных систем помощи водителю (ADAS).

Термостаты и биметаллы: Ленточные и полосовые формы, используемые в устройствах регулирования температуры, использующие сверхнизкое расширение для приведения в действие переключателей.

Вакуумные системы: уплотнения, фланцы и трубки (из труб, стержней и пластин) для промышленных вакуумных камер, предотвращающие утечки из-за термоциклирования.

Специализированные приложения по форме:

Провода: выводы термопар, прецизионные катушки и проволочные соединения в электронике и датчиках.

Лента/полоса: биметаллические элементы, пломбы и свинцовые рамки для электронной упаковки.

Труба/труба: защитные трубки для датчиков, терморукавов и компонентов вакуумной системы.

Пластина/лист: Конструкционные детали для оптических систем, радиаторов и аэрокосмических приборов.

Таким образом, сплав 42 (проволока из сплава 42 с низким коэффициентом расширения, UNS K94100) — доступный в формах от прутков и проволоки до листов и ковки — обеспечивает исключительное сверхнизкое тепловое расширение, механическую стабильность и совместимость материалов. Его разнообразные формы продукции позволяют создавать индивидуальные решения для электронной, аэрокосмической, оптической и медицинской отраслей, делая его критически важным материалом в приложениях, требующих точного терморегулирования и стабильности размеров.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 1517 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.