Slitina 42, pás ze slitiny 42 s nízkou expanzí, UNS K94100

Slitina 42, Drát ze slitiny 42 s nízkou expanzí, UNS K94100

Slitina 42 (drát ze slitiny 42 s nízkou roztažností, UNS K94100) - Úvod se složením, vlastnostmi, aplikacemi a formami produktů

Slitina 42, komerčně známá jako slitina 42 s nízkou roztažností a označená UNS K94100, je slitina niklu a železa oslavovaná pro svůj extrémně nízký a přísně řízený koeficient tepelné roztažnosti (CTE), což z ní činí základní materiál v aplikacích, kde je rozměrová stabilita v širokém teplotním rozsahu nesmlouvavá. Tato slitina je speciálně navržena tak, aby minimalizovala tepelnou roztažnost a smršťování a zajišťovala spolehlivost ve vysoce přesných sestavách, které vyžadují konzistentní výkon za různých tepelných podmínek. Je k dispozici v komplexní řadě forem pro splnění různých průmyslových potřeb, včetně tyčí (kulatá tyč, plochá tyč), pásky, drátu, tyčí, trubek, trubek, fólií, desek, plechů, pásů a výkovků. Drát ze slitiny 42 s nízkou expanzí, zejména, je ceněn pro své rovnoměrné tepelné vlastnosti, flexibilita a přesnost, díky čemuž je ideální pro složité součásti v elektronice, letecký a kosmický průmysl, a optický průmysl. Níže je uveden podrobný přehled jeho chemického složení, klíčových vlastností, praktických aplikací a dostupných forem produktů.

Chemické složení

Přesně vyvážené chemické složení slitiny Alloy 42 (slitina Low Expansion 42, UNS K94100) je základem její výjimečně nízké tepelné roztažnosti a mechanické stability. Typické složení (podle hmotnosti) je následující:

Nikl (Ni): 41-43 % (primární prvek zodpovědný za ultra nízký CTE slitiny, což umožňuje přesnou tepelnou regulaci)

Železo (Fe): 57-59 % (vyrovnává slitinu, poskytuje strukturální pevnost a podporuje tepelnou stabilitu)

Uhlík (C): ≤ 0,05 % (udržuje se na nízké úrovni, aby se zabránilo tvorbě karbidů, které mohou narušit tepelnou rovnoměrnost)

Mangan (Mn): ≤ 0,5 % (napomáhá dezoxidaci během výroby, zlepšuje tažnost a snižuje množství inkluzí)

Křemík (Si): ≤ 0,3 % (kontrolované, aby se zabránilo oxidovým inkluzím, které by mohly ohrozit tepelnou konzistenci)

Síra (S): ≤ 0,01 % (přísně omezeno, aby byla zajištěna dobrá tažnost a zabránilo se křehnutí)

Fosfor (P): ≤ 0,02 % (udržuje se na nízké úrovni, aby se zachovala odolnost proti korozi a zabránilo se oslabení hranic zrn)

Tato pečlivě navržená směs niklu a železa poskytuje charakteristickou nízkou tepelnou roztažnost slitiny a zajišťuje kompatibilitu s materiály, jako je keramika z oxidu hlinitého, některá skla a vysokopevnostní oceli v aplikacích, kde jsou běžné teplotní rozdíly.

Klíčové vlastnosti

Slitina 42 (drát ze slitiny 42 s nízkou expanzí, UNS K94100) a její různé formy vykazují jedinečný soubor vlastností, díky nimž jsou nepostradatelné v aplikacích vyžadujících přesné řízení tepelné roztažnosti:

Vlastnosti tepelné roztažnosti:

Koeficient tepelné roztažnosti (CTE):

20-300°C: 4,0-5,0 × 10⁻⁶ /°C (patří mezi nejnižší pro konstrukční slitiny, minimalizuje rozměrové změny při tepelném namáhání)

20-400°C: 4,5-5,5 × 10⁻⁶ /°C (udržuje ultra nízkou expanzi při mírně zvýšených teplotách)

Tepelná vodivost: 16-18 W/(m·K) při 20 °C (68 °F)

Teplota tání: 1430-1470 °C (2594-2678 °F)

Curieova teplota: 380-400 °C (teplota, nad kterou se feromagnetické vlastnosti snižují)

Mechanické vlastnosti (žíhaný stav):

Pevnost v tahu: 380-480 MPa (55 100-69 600 psi)

Mez kluzu (0,2% posun): 120-190 MPa (17 400-27 600 psi)

Prodloužení (v 50 mm): 25-35% (vynikající tažnost, umožňující tvarování do drátů, pásků a složitých tvarů)

Tvrdost: 105-145 HB (tvrdost podle Brinella, odrážející dobrou obrobitelnost a zpracovatelnost)

Fyzikální a magnetické vlastnosti:

Hustota: 7,8-8,0 g/cm³ (0,282-0,289 lb/in³)

Modul pružnosti: 165-175 GPa (23 900-25 400 ksi) při pokojové teplotě

Magnetická permeabilita: Feromagnetická při pokojové teplotě, s vysokou permeabilitou (užitečné v magnetických aplikacích)

Odolnost proti korozi: Dobrá odolnost proti atmosférické korozi a mírným chemikáliím, zajišťující trvanlivost v průmyslovém prostředí

Formuláře produktů

Slitina Alloy 42 (slitina 42 s nízkou roztažností, UNS K94100) se vyrábí v různých formách, aby vyhovovala specializovaným aplikacím vyžadujícím ultra nízkou tepelnou roztažnost:

Tyč: K dispozici jako kruhové tyče (průměry od 5 mm do 100 mm) a ploché tyče (tloušťka 3 mm až 50 mm, šířka 10 mm až 200 mm), ideální pro obrábění přesného hardwaru, konstrukčních součástí a dílů tepelného managementu.

Páska: Tenké ploché proužky (tloušťka 0,01 mm až 0,5 mm, šířka 1 mm až 100 mm) používané v elektronických obalech, termostatech a přesných těsněních vyžadujících přísnou regulaci tepelné roztažnosti.

Drát: Drát ze slitiny 42 s nízkou roztažností (průměry 0,02 mm až 5 mm) nabízí konzistentní tepelné vlastnosti a flexibilitu, vhodný pro termočlánkové vodiče, přesné cívky a drátové spoje v elektronice.

Tyče: Pevné válcové tyče (průměry 2 mm až 30 mm) používané v těsněních z keramiky na kov, podpěrách senzorů a kalibračních nástrojích.

Trubky a potrubí: Duté formy (vnější průměr 3 mm až 100 mm, tloušťka stěny 0,1 mm až 5 mm) pro tepelné manžety, ochranné hadičky pro senzory a komponenty v optických systémech.

Fólie: Ultratenké plechy (tloušťka 0,001 mm až 0,1 mm) používané ve flexibilních tepelných bariérách, tenkovrstvé elektronice a přesných těsněních.

Desky a plechy: Ploché formy (deska: tloušťka 1 mm až 20 mm; plech: 0,05 mm až 1 mm) pro výrobu přírub, chladičů a konstrukčních dílů v optických a elektronických zařízeních.

Pás: Úzké, ploché pásy (tloušťka 0,05 mm až 1 mm, šířka 2 mm až 100 mm) pro přesné komponenty, jako jsou bimetaly termostatů, kontakty relé a těsnicí kroužky.

Výkovek: Předvalky a ingoty pro kování za tepla do vlastních tvarů, jako jsou velké příruby a konstrukční součásti v leteckých tepelných systémech.

Aplikace

Ultra nízká tepelná roztažnost a mechanická stabilita slitiny 42 (drát ze slitiny 42 s nízkou expanzí, UNS K94100) v různých formách z ní činí kritický materiál v průmyslových odvětvích vyžadujících přesné řízení teploty arozměrová stálost:

Elektronika a telekomunikace:

Těsnění z keramiky na kov: Komponenty (z tyče, tyče a drátu) pro vakuové trubice, konektory a průchodky, kde ultra nízký CTE slitiny odpovídá keramice z oxidu hlinitého, aby se zabránilo selhání těsnění.

Elektronické obaly: Olověné rámy, hlavičky a chladiče (z plechů, pásů a desek) pro polovodiče, zajišťující rozměrovou stabilitu během pájení a provozu.

Tepelné senzory: Termočlánkové kabely, odporové teplotní detektory (RTD) a pouzdra senzorů (z vodičů, trubek a pásek) vyžadující přesné měření teploty bez chyb vyvolaných tepelnou roztažností.

Letectví a kosmonautika:

Optické systémy: Konstrukční součásti pro dalekohledy, laserové systémy a avionické displeje (z desek, plechů a tyčí), kde je minimální tepelná roztažnost rozhodující pro udržení optického vyrovnání.

Tepelný management: Tepelné štíty, tepelné manžety a potrubí (z trubek, plechů a pásů) pro letecké motory a avioniku, zajišťující kompatibilitu se sousedními materiály.

Přístrojové vybavení: Přesné cívky, konektory a kabeláž (z drátů a pásek) pro letecké senzory a navigační systémy, odolávající tepelnému namáhání.

Optické a lékařské přístroje:

Optické sestavy: Držáky, držáky a těsnění (z tyče, desky a pásu) pro čočky, zrcadla a systémy optických vláken, udržují vyrovnání napříč teplotními rozsahy.

Lékařské zobrazování: Komponenty pro MRI, CT skenování a laserová zařízení (z plechů, trubek a drátů) vyžadující rozměrovou stabilitu v různých tepelných prostředích.

Laboratorní přístroje: Těsnění, ventily a konstrukční díly (z výkovků, tyčí a trubek) pro spektrometry a analytická zařízení, zajišťující přesnost měření.

Automobilový a průmyslový průmysl:

Automobilová elektronika: Senzory, konektory a komponenty tepelného managementu (z pásů, drátů a plechů) pro řídicí jednotky motorů a pokročilé asistenční systémy řidiče (ADAS).

Termostaty a bimetaly: Páskové a páskové formy používané v zařízeních pro regulaci teploty, využívající ultra nízkou roztažnost k ovládání spínačů.

Vakuové systémy: Těsnění, příruby a trubky (z trubek, tyčí a desek) pro průmyslové vakuové komory, které zabraňují únikům v důsledku tepelných cyklů.

Specializované aplikace podle formy:

Drát: Termočlánkové vodiče, přesné cívky a drátové spoje v elektronice a senzorech.

Páska/pás: Bimetalové prvky, těsnění a olověné rámy pro elektronické obaly.

Trubka/trubka: Ochranné hadičky pro senzory, tepelné manžety a součásti vakuového systému.

Deska/plech: Konstrukční díly pro optické systémy, chladiče a letecké přístroje.

Stručně řečeno, slitina 42 (drát ze slitiny 42 s nízkou roztažností, UNS K94100) – dostupná ve formách od tyčí a drátů až po plechy a výkovky – poskytuje výjimečnou ultra nízkou tepelnou roztažnost, mechanickou stabilitu a kompatibilitu s materiály. Jeho různé formy produktů umožňují řešení na míru napříč elektronickým, leteckým, optickým a lékařským sektorem, což z něj činí kritický materiál v aplikacích vyžadujících přesné řízení teploty a rozměrovou stabilitu.

Balení Standardní balení:

Typické hromadné balení zahrnuje paletizovaný plast o objemu 5 galonů/25 kg. kbelíky, vláknité a ocelové sudy až po 1 tunové super pytle v plném kontejneru (FCL) nebo nákladním nákladu (T/L). Výzkumná množství a množství vzorků a hygroskopické, oxidační nebo jiné materiály citlivé na vzduch mohou být baleny v argonu nebo ve vakuu. Řešení jsou balena v polypropylenových, plastových nebo skleněných nádobách až do paletizovaných 1519 galonových tekutých přepravek. Speciální balení je k dispozici na vyžádání.