Сплав 42, Nilo 42 бар (круглый стержень, плоский), UNS K94100

Сплав 42, проволока с низким расширением 42, UNS K94100

Сплав 42 (проволока с низким расширением 42, UNS K94100) — введение с описанием состава, свойств, применений и форм продукции

Сплав 42, коммерчески известный как Alloy Low Expansion 42 и обозначенный UNS K94100, представляет собой никелево-железный сплав, известный своим чрезвычайно низким и строго контролируемым коэффициентом теплового расширения (CTE), что делает его краеугольным материалом в приложениях, где стабильность размеров в больших температурных диапазонах не подлежит обсуждению. Этот сплав специально разработан для минимизации теплового расширения и сжатия, обеспечивая надёжность в высокоточных сборках, требующих стабильной работы при различных тепловых условиях. Он доступен в широком спектре форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая пруток (круглый прут, плоский), ленточные, проволочные, стержни, трубы, трубы, фольгу, пластины, листы, полосу и ковочный материал. Проволока с низким расширением 42 Alloy Wire, в частности, ценится за свои однородные тепловые свойства, гибкость и точность, что делает её идеальным для сложных компонентов в электронной, аэрокосмической и оптической промышленности. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 42 (сплав с низким расширением 42, UNS K94100) является основой его исключительно низкого теплового расширения и механической устойчивости. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Никель (Ni): 41-43% (основной элемент, отвечающий за ультранизкий CTE сплава, обеспечивающий точное термическое управление)

Железо (Fe): 57-59% (уравновешивает сплав, обеспечивает структурную прочность и термическую устойчивость)

Углерод (C): ≤ 0,05% (держится низко, чтобы избежать образования карбида, что может нарушать тепловую однородность)

Марганец (Миннесота): ≤ 0,5% (способствует раскислению во время производства, улучшает пластичность и уменьшает включения)

Кремний (Si): ≤ 0,3% (контролируется для предотвращения включения оксидов, которые могут нарушить термическую консистентность)

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

Фосфор (P): ≤ 0,02% (поддерживается низким уровнем для защиты коррозионной устойчивости и предотвращения слабости границы зерна)

Эта тщательно спроектированная смесь никель и железа обеспечивает характерное для сплава низкое термическое расширение, обеспечивая совместимость с такими материалами, как глиноземная керамика, некоторые стекла и высокопрочные стали в приложениях с обычными перепадами температуры.

Ключевые свойства

Сплав 42 (проволока с низким расширением 42, UNS K94100) и его различные формы обладают уникальным набором свойств, которые делают их незаменимыми в приложениях, требующих точного термического контроля расширения:

Свойства теплового расширения:

Коэффициент теплового расширения (CTE):

20-300°C: 4,0-5,0 × 10⁻⁶ /°C (один из самых низких для конструктивных сплавов, минимизирующий изменения размеров под тепловым напряжением)

20-400°C: 4,5-5,5 × 10⁻⁶ /°C (сохраняет ультранизкое 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 уменьшаются ферромагнитные свойства)

Механические свойства (состояние отжигания):

Прочность на растяжение: 380-480 МПа (55 100-69 600 psi)

Предел текучести (смещение 0,2%): 120-190 МПа (17 400-27 600 psi)

Удлинение (в 50 мм): 25-35% (отличная пластичность, что позволяет формировать проволоки, ленты и сложные формы)

Твёрдость: 105-145 HB (твёрдость Бринелла, отражающая хорошую обрабатываемость и рабочую пригодность)

Физические и магнитные свойства:

Плотность: 7,8-8,0 г/см³ (0,282-0,289 фунта/ин³)

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

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

Коррозионная устойчивость: хорошая устойчивость к атмосферной коррозии и мягким химикатам, обеспечивая долговечность в промышленных условиях

Формы произведений

Сплав 42 (Alloy Low Expansion 42, UNS K94100) выпускается в различных вариантах для специализированных задач, требующих сверхнизкого теплового расширения:

Планка: доступна в виде круглой (диаметры от 5 мм до 100 мм) и плоской (толщина 3–50 мм, ширина 10–200 мм), идеально подходит для изготовления точной железы, конструктивных компонентов и деталей для термоуправления.

Лента: Тонкие, плоские полосы (толщина 0,01–0,5 мм, ширина от 1 мм до 100 мм), используемые в электронной упаковке, термостатах и точные уплотнениях, требующих строгого термического контроля.

Провод: Проволока с низким расширением 42 (диаметры 0,02–5 мм) обладает стабильными тепловыми свойствами и гибкостью, подходящей для термопарных проводов, прецизионных катушек и связей проводов в электронике.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни диаметром от 2 мм до 30 мм, используемые в герметичных уплотнениях, опорах датчиков и калибровочных инструментах.

Труба и труба: полые формы (внешний диаметр 3–100 мм, толщина стенки 0,1–5 мм) для термических втулок, защитных трубок для датчиков и компонентов в оптических системах.

Фольга: Ультратонкие листы (толщина 0,001–0,1 мм), используемые в гибких тепловых барьерах, тонкоплёночных электронных материалах и прецизионных прокладках.

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

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

Ковочный приклад: заготовки и слитки для горячей ковки в индивидуальные формы, такие как крупные фланцы и конструктивные элементы в аэрокосмических тепловых системах.

Применение

Сверхнизкое термическое расширение и механическая устойчивость сплава 42 (Low Expansion 42 Alloy Wire, UNS K94100) по различным формам делают его критически важным материалом в отраслях, требующих точного термоуправления иРазмерная устойчивость:

Электроника и телекоммуникации:

Герметические уплотнения из керамики к металлу: компоненты (от стержня, стержня и проволоки) для вакуумных трубок, соединителей и проводников, где сверхнизкий CTE сплава соответствует глиноземной керамике для предотвращения разрушения уплотнения.

Электронная упаковка: свинцовые рамы, коллекторы и радиаторы (от листов, лент и пластин) для полупроводников, обеспечивающие стабильность размеров при пайке и эксплуатации.

Тепловые датчики: термопарные провода, детекторы температуры сопротивления (RTD) и корпуса датчиков (от провода, трубки и ленты), требующих точного измерения температуры без ошибок, вызванных тепловым расширением.

Аэрокосмическая и авиационная отрасль:

Оптические системы: конструктивные компоненты для телескопов, лазерных систем и авионических дисплеев (от пластин, листа и планки), где минимальное тепловое расширение критически важно для поддержания оптического выравнивания.

Термическое управление: тепловые экраны, термические втулки и воздуховоды (от труб, листов и полосок) для авиационных двигателей и авионики, обеспечивая совместимость с соседними материалами.

Приборы: Прецизионные катушки, соединители и проводка (от проволоки и ленты) для аэрокосмических датчиков и навигационных систем, устойчивых к тепловым нагрузкам.

Оптические и медицинские устройства:

Оптические сборки: крепления, кронштейны и уплотнения (от планки, пластины и полосы) для линз, зеркал и волоконно-оптических систем, поддерживая выравнивание в разных температурных диапазонах.

Медицинская визуализация: Компоненты для МРТ, КТ и лазерного оборудования (от листов, трубок и проводов), требующие стабильности размеров в различных тепловых условиях.

Лабораторные приборы: уплотнения, клапаны и конструктивные детали (от ковочного материала, стержня и трубки) для спектрометров и аналитических устройств, обеспечивающих точность измерений.

Автомобильная и промышленная промышленность:

Автомобильная электроника: датчики, разъёмы и компоненты теплового управления (от полосы, проводов и листов) для блоков управления двигателем и передовых систем помощи водителю (ADAS).

Термостаты и биметаллы: ленточные и полосчатые формы, используемые в устройствах с регулированием температуры, использующие ультранизкое расширение для привода в действие переключателей.

Вакуумные системы: уплотнения, фланцы и трубки (от труб, прутка и пластины) для промышленных вакуумных камер, предотвращающие утечки из-за термических циклов.

Специализированные приложения по форме:

Провод: Термопарные провода, прецизионные катушки и проводные соединения в электронике и датчиках.

Лента/Лента: Биметаллические элементы, уплотнения и свинцовые рамки для электронной упаковки.

Трубка/труба: защитная трубка для датчиков, термических втулок и компонентов вакуумной системы.

Пластина/лист: конструктивные детали для оптических систем, радиаторов и аэрокосмической приборы.

В итоге, Alloy 42 (Low Expansion 42 Alloy Wire, UNS K94100) — доступный в вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — обеспечивает исключительное минимальное термическое расширение, механическую устойчивость и совместимость с материалами. Её разнообразные формы продукции позволяют создавать индивидуальные решения в электронике, аэрокосмической, оптической и медицинской сферах, что делает его критически важным материалом для приложений, требующих точного термического управления и стабильности размеров.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Решения упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках вплоть до поддонов по 1500 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.