Определение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) прецизионных сплавов.
Прецизионные сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) широко применяются в машиностроении и электронике. Например, для герметичных соединений стекла и керамики с металлическими деталями в вакуумной технике используют прецизионный сплав НК29 (ковар). Из сплава НК39 (инвар) изготавливают формы для производства деталей из композитных материалов методом инфузии, в том числе «черного» крыла российского самолета МС-21. Использование инвара позволяет соблюсти точную геометрию изделий в ходе термообработки.
Процедура определения ТКЛР прецизионных сплавов описана в ГОСТ 14080-78 «Лента из прецизионных сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения». Для выполнения измерений используются горизонтальные дилатометры с толкателем, например, анализаторы серии ZRP компании Beijing Jing Yi Gao Ke Instrument. Эти дилатометры имеют герметичную камеру печи, которая позволяет выполнять измерения при вакуумировании или в токе инертного газа для предотвращения окисления металлических образцов.
Сущность метода заключается в измерении удлинения образца сплава при изменении температуры в заданных пределах от 20 до 900 °С. Для анализа используются образцы диаметром 3,5 - 5,0 мм и длиной 20 - 50 мм. Сплавы с ТКЛР менее 3·10-6 К-1 испытывают до 150 °С в стационарном режиме с выдержкой при заданной температуре не менее 20 мин. Сплавы с ТКЛР 3·10-6 К-1 и выше испытывают в динамическом режиме со скоростью нагрева не более 200 °С/ч или в стационарном режиме с выдержкой при каждой температуре не менее 20 мин.
Кроме того, дилатометры применяются для определения температур точек перегиба, которые характеризуют фазовые изменения в прецизионных сплавах (рисунок 2).
Подробнее о дилатометре ZRP.
