Новости

Использование новых инварных сплавов в оптическом приборостроении позволяет обеспечить принципиально новые показатели назначения и технические данные.

Дата публикации: 25/05/2009
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

ЗАО НПЦ «ИНОР» (г.Королёв Московской обл.) получена и предлагается производителям лазерной техники целая гамма сплавов инварного класса, которые в машиностроении и приборостроении могут успешно применяться уже сегодня. Разработанные инварные сплавы, не имеют аналогов в мировой практике.
Опыт развития техники и технологий показывает, что одним из важных направлений является разработка и внедрение новых, обладающих комплексом уникальных физико-химических свойств высокопрочных сплавов, создание изделий на их основе.
Потребность промышленности в таких сплавах обусловлена тем, что конструкторские разработки большинства изделий усовершенствованы до такой степени, что практически исчерпаны возможности используемых в них материалов и, следовательно, невозможно существенно повысить качество и эксплуатационные свойства этих изделий. Получить качественно новые технические характеристики изделий можно, если при их изготовлении использовать качественно новые материалы и технологии. Сплавы инварного класса благодаря их уникальным тепловым свойствам являются перспективными материалами для использования в различных областях точного машиностроения и приборостроения.
В настоящее время изучены и имеют широкое применение ферро-магнитные инварные сплавы на основе систем «железо-никель», «железо-платина», «железо-никель-кобальт», «железо-кобальт-хром», в которых наблюдается аномально низкое значение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР). Из многих сплавов этих систем наиболее применимы сплавы на железо-никелевой основе, в которых в зависимости от их химического состава ТКЛР изменяется в широком интервале (1÷22) х 10-6 К-1.
При этом классический инвар состава Fе-36% Ni относится к сплавам инварного класса с низким значением ТКЛР, а суперинвар (сплав, легированный кобальтом марки 32НК) имеет помимо низкого значения ТКЛР еще и повышенный уровень механических свойств.
Использование новых инварных сплавов в оптическом приборостроении позволяет обеспечить принципиально новые показатели назначения и технические данные.
В частности, применение высокопрочного инвара в качестве конструкционного материала каркасов и корпусов аэрофотоаппаратов и оптических приборов для работы в космосе, где условия эксплуатации предполагают значительные перепады температур, дает возможность отказаться от применения термокомпенсаторов и устройств термостабилизации и, тем самым, существенно упростить конструкции, уменьшить массу, повысить надежность оборудования. Перспективно использование высокопрочных инваров и в лазерной технике.
Их незаменимость уже не вызывает сомнения при создании конструкций одномодовых и одночастотных лазеров метрологического назначения, в таких приборах, как интерферометры, лидары и др.
Однако эти сплавы перспективны и для мощных твердотельных и газовых лазеров, предназначенных для обработки материалов. Лазеры с мощностью излучения более 1 кВт представляют собой конструкции с локальными источниками мощного переменного во времени тепловыделения.
Возникающие при работе таких лазеров термические деформации конструкций снижают их эксплуатационные качества. В частности, требуется значительное время для выхода конструкции на установившийся тепловой режим. С другой стороны, из боязни его нарушить при регулировании технологических параметров лазер оставляют работать при постоянной мощности, близкой к максимальной, а регулирование производят за счет ее уменьшения внешними элементами управления.
Это обуславливает значительный бесполезный расход электроэнергии и нерациональную трату ресурса работы лазера.
Применение высокопрочных инваров помогает преодолеть эти технические недостатки за счет регулирования мощности по электропитанию.
Следует также отметить, что высокая коррозионная стойкость новых инварных сплавов является ценным качеством с точки зрения срока службы инварных зеркал лазерных резонаторов в СО2.-лазерах и особенно в лазерах на агрессивных газах (эксимерные лазеры).
Специализируясь на разработках высокопрочных сплавов, ЗАО НПЦ «ИНОР» разработал ряд сплавов инварного класса, к которым хотелось бы привлечь внимание разработчиков и производителей лазерной техники.
Проведенные на предприятии комплексные исследования позволили выявить условия создания сплавов со свойствами, отвечающими требованиям заказчика.
Таким образом стало возможным конструирование сплавов с требуемыми свойствами.
При их проектировании обеспечивается и ряд дополнительных требований, таких как стабильность свойств в процессе эксплуатации.
Разработанные инварные сплавы, не имеющие аналогов в мировой практике, с точки зрения их применения являются принципиально новыми конструкционными материалами с особыми физическими свойствами (в отличие от инварных сплавов прецизионного назначения).
Например, лучшие из существующих инварных сплавов на основе системы «железо-никель» с минимальным тепловым расширением обладают низкими механическими и коррозионными свойствами, а также низкими характеристиками затухания колебаний.

ЗАО НПЦ «ИНОР» получена целая гамма сплавов инварного класса, которые могут успешно применяться в изделиях лазерной техники.

В настоящее время производятся сплавы в следующих полуфабрикатах:
- слитки весом 10 или 20 кг;
- поковки круглого сечения диаметром от 10 до 250 мм;
- горячекатаные полосы толщиной от 1 до 14 мм и шириной от 100 до 250 мм;
- холоднокатаные полосы толщиной от 0,5 до 3 мм и шириной от 100 до 250 мм;
- горячекованые и горячекатаные прутки диаметром от 10 до 60 мм;
- трубы бесшовные горячекатаные наружным диаметром 33-60 мм, толщиной стенки 5,5-12 мм;
- трубы бесшовные холоднокатаные наружным диаметром 10-40мм, толщиной стенки 1-4 мм.

Источник: «ЛазерИнформ», 2009, № 7 (406), с.6-11, www.cislaser.com

Статьи по теме:

страницы: 1