30НКФ

Сплав 30НКФ — прецизионный деформируемый сплав на железоникелевой основе, регламентируемый ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки». К классу жаропрочных сплавов не относится.

Расшифровка марки и варианты выплавки

Марка расшифровывается по правилам ГОСТ 10994-74: Fe — основа, 30Н — содержание никеля около 30 %, К — кобальт, Ф — ванадий (цифра за буквой не указана, что означает малую долю элемента). Железо, как основа сплава, в марке не обозначается. Ванадий в прецизионных Fe-Ni-Co-системах применяется для повышения технологичности — улучшения пластичности и обрабатываемости давлением.

В зависимости от способа выплавки сплав обозначается:

• 30НКФ-ВИ — вакуумная индукционная выплавка;
• 30НКФ-ВД — вакуумно-дуговой переплав;
• 30НКФ-МВД — магнитно-управляемый вакуумно-дуговой переплав.

Применение специальных методов выплавки обеспечивает минимальное содержание газов и неметаллических включений, что критично для стабильности прецизионных физических свойств.

Класс материала и физическая основа свойств

По ГОСТ 10994-74 прецизионные сплавы подразделяются на группы в зависимости от основных нормируемых свойств: магнитно-мягкие, магнитно-твёрдые, с заданным ТКЛР, с заданными упругими свойствами, сверхпроводящие, с высоким электросопротивлением и термобиметаллы. Сплавы типа 30НКФ, принадлежащие к системе Fe-Ni-Co с добавкой V, по составу близки к группе сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), к которой относятся, в частности, сплавы 29НК и 33НК. Ванадий в небольших количествах не меняет принципиально положения в системе Fe-Ni-Co, но улучшает деформируемость.

Точный химический состав 30НКФ установлен таблицами ГОСТ 10994-74. Данные из неавторитетных коммерческих источников по этому сплаву содержат грубые ошибки (в том числе математически невозможные значения с суммой > 100 %), поэтому для разработки технических требований или приёмочного контроля необходимо обращаться непосредственно к тексту стандарта или к сертификату качества партии.

Прецизионные сплавы системы Fe-Ni-Co с контролируемым ТКЛР характеризуются однофазной структурой γ-твёрдого раствора на основе железа. Отсутствие хрома, алюминия, титана и бора в составе определяет специфику: высокая пластичность, хорошая деформируемость в холодном состоянии, но ограниченная жаростойкость по сравнению с жаропрочными никелевыми сплавами.

Подробнее о семействе сплавов Fe-Ni-Co с заданными свойствами — в разделе сплавы никеля.

Область применения

Сплавы с заданным ТКЛР применяются там, где необходима вакуумная герметичность или точное согласование линейного расширения с сопрягаемым неметаллическим материалом. Основные направления:

• вводы и корпуса электровакуумных приборов — ламп, магнетронов, клистронов, диодов;
• герметичные металлостеклянные и металлокерамические спаи в электронных и полупроводниковых устройствах;
• упругие и фиксирующие элементы точных приборов, требующих постоянства размеров при изменении температуры;
• корпусные детали датчиков, реле, медицинского и измерительного оборудования.

Для вакуумных спаев со стеклом или керамикой ТКЛР сплава должен быть согласован с ТКЛР конкретной марки стекла или керамики в рабочем диапазоне температур — это определяется проектировщиком на этапе выбора пары спая.

Смотрите также: сплав 36КНМ — прецизионный магнитомягкий сплав Fe-Co-Ni-Mo для аналогичных условий применения.

Формы поставки

Сплав 30НКФ поставляется в следующих видах проката:

Конкретные размеры, допуски и состояние поставки (горячекатаный, холоднодеформированный, отожжённый) уточняются по запросу. Поставка осуществляется с сертификатом качества.

Нормативная документация на сплав 30НКФ

• ГОСТ 10994-74. Сплавы прецизионные. Марки. Устанавливает химический состав и классификацию прецизионных сплавов, включая 30НКФ.
• ТУ 14-1-1214-75. Пруток из прецизионного сплава марки 30НКФ. Технические условия.