Сплав 28НХТЮ

Прецизионные сплавы разных марок. Направьте свой запрос

Сплав 28НХТЮ — прецизионный деформируемый материал на железной основе, относящийся к группе VII (термобиметаллы) по ГОСТ 10994-74. Он используется в качестве активной составляющей термобиметалла — компонента, который обеспечивает изгиб биметаллической пластины при изменении температуры за счёт высокого ТКЛР.

Состав и расшифровка марки 28НХТЮ

Обозначение марки строится по общему правилу ГОСТ 10994-74: двузначная цифра перед буквой указывает среднее содержание элемента в процентах. Железо как основа в маркировке не отражается. Таким образом: Н — никель (~28%), Х — хром, Т — титан, Ю — алюминий.

Химический состав сплава 28НХТЮ по ГОСТ 10994-74:

Хром обеспечивает коррозионную стойкость: при содержании 8–9% на поверхности образуется устойчивая пассивирующая плёнка, обеспечивающая стойкость во влажной атмосфере и умеренно-окислительных средах. Титан и алюминий вводятся совместно: при термическом старении они образуют упрочняющую фазу Ni₃(Ti, Al) — γ′, которая определяет высокую прочность сплава в готовом изделии. Марганец и кремний — технологические добавки (раскисление расплава, улучшение горячей деформируемости).

Физические и механические свойства 28НХТЮ

Высокое значение σ_в достигается за счёт режима обработки: сочетание закалки с последующим дисперсионным старением выделяет упрочняющую фазу γ′. В нагартованном состоянии (для ленты и проволоки) прочность дополнительно повышается деформационным наклёпом. Именно поэтому готовая биметаллическая лента, изготовленная из этого сплава, сочетает необходимую упругость и высокий ТКЛР.

ТКЛР в диапазоне 14,9–16,8 × 10⁻⁶ 1/°С существенно выше, чем у пассивного слоя термобиметалла (обычно инварные сплавы с ТКЛР порядка 1–2 × 10⁻⁶ 1/°С), что и создаёт необходимую разность расширений для упругого изгиба.

Роль сплава в конструкции термобиметалла

Термобиметалл — многослойный материал, состоящий из двух и более металлических слоёв, сваренных по всей плоскости соприкосновения (ГОСТ 10533-86). При нагреве или охлаждении разность ТКЛР слоёв вызывает упругий изгиб пластины. Направление и величина изгиба зависят от разности коэффициентов расширения, толщины слоёв и модуля упругости материала.

Активная и пассивная составляющие

В биметаллической паре 28НХТЮ выступает активной составляющей — слоем с бо́льшим ТКЛР. Пассивный слой — сплав с существенно меньшим коэффициентом расширения (из инварной группы по ГОСТ 10994-74). Разность ТКЛР между активной и пассивной составляющими определяет чувствительность термоэлемента: чем она больше — тем сильнее изгиб на единицу изменения температуры (удельный изгиб). Обозначение конкретной марки термобиметалла указывает обе составляющие в формате «активная/пассивная» согласно ГОСТ 10533.

К другим прецизионным сплавам для конструкции термочувствительных элементов относится, в частности, сплав 29Н26КХБТЮ-ВП, применяемый в специальных приложениях с повышенными требованиями к точности.

Применение термобиметаллов с активным слоем 28НХТЮ

Термобиметаллы, включающие 28НХТЮ в качестве активной составляющей, используются в следующих устройствах:

Сплав работает в составе готовой биметаллической ленты, из которой вырубаются или вырезаются чувствительные элементы нужной формы. Для работы в слабых магнитных полях необходимо учитывать, что при содержании ~28% Ni на железной основе материал может проявлять остаточный ферромагнетизм — это следует проверять для конкретных применений в точной аппаратуре.

Подробнее о прецизионных сплавах для конструкций с заданными упругими характеристиками: сплав 25КФ14Н.

Формы поставки и нормативная база

Сплав 28НХТЮ производится в соответствии с ГОСТ 10994-74 («Сплавы прецизионные. Марки»). Лента из термобиметаллов поставляется по ГОСТ 10533-86.

Формы поставки сплава 28НХТЮ как исходного материала: