Конструкционные материалы. Основные требования, предъявляемые к конструкционным материалам, страница 17

Сплав Х28 применяется для сквозных проволочных впаев в приборах с плоской ножкой а также для гильзовых и дисковых впаев в металлических приемно-усилительных лампах.

Поскольку Х28 склонен к перегреву, вместо него часто применяют сплавы 47НХР, 47НД, обладающие таким же температурным коэффициентом расширения, но меньшей склонностью к росту зерна. Сплав 47НХР содержит 46…48 % никеля, 4,5…6 % хрома, остальное — железо; его температурный коэффициент (ТК) линейного расширения равен (85…99)∙10-7 К-1 в интервале температур 20…300 °С.

Кривые расширения этих сплавов хорошо согласуются с кривой термического расширения стекла марки С93-1, поэтому правильно отожженные спаи практически свободны от напряжений.

29НКковар широко применяется для спаивания со стеклами молибденовой группы марок С49-1, С52-1, С48-1, С47-1, имеющими низкий ТК линейного расширения — (45…65)∙10-7 К-1 и является близким для всего ассортимента тугоплавких боросиликатных стекол.

Пленка оксида на поверхности ковара плотная и тонкая, при нагревании хорошо растворяется в стекле и обеспечивает прочное соединение сплава со стеклом.

Сплав 29НК содержит 28,5…29,5 % никеля, 17…18 % кобальта, остальное — железо с некоторым количеством примесей углерода, кремния и марганца. Ковар известен в двух кристаллических модификациях: γ-ковар с гранецентрированной кубической решеткой и α-ковар с решеткой объемно-центрированного куба. Согласованность термических коэффициентов ковара и тугоплавких стекол, а также керамических материалов характерна для γ-модификации; α-модификация является непригодной для спаев со стеклами и керамикой вследствие несоответствия их температурных коэффициентов расширения. Сплавы железо — никель— кобальт с оптимальным содержанием кобальта находятся в γ-состоянии до тех пор, пока их не охлаждают ниже -80 °С. Если температура деталей становится ниже указанного предела, то происходит более или менее полное превращение γ-фазы в α-фазу. В процессе обработки ковара давлением и даже резанием возможен переход γ→α при температурах, близких к комнатной. В этом случае γ-состояние кристаллической решетки может быть полностью восстановлено достаточно длительным отжигом при высоких температурах, который обычно совпадает с отжигом для обезгаживания. Межоперационные отжиги производятся при температуре 930…970 °С. Перегрев характеризуется крупнозернистой структурой и приводит к браку по разрывам при штамповке. Коваровые чашечные и штырьковые выводы перед вваркой в стекло отжигаются в атмосфере водорода (точка росы -15 °С и ниже) при температуре 1100…1200 °С в течение 10…15 мин.

Плотность ковара равна 8,3∙103 кг/м3, температура плавления 1450 °С, удельная теплопроводность малая — 19 Вт/(м∙К), удельное электросопротивление ρ высокое — 49∙10-8 Ом∙м, точка Кюри 453 °С (магнитное превращение), предел прочности при растяжении 63∙107 Па, относительное удлинение 35 %. Путем штамповки и обработки резанием из него могут быть изготовлены изделия сложной формы. Сплав сравнительно легко сваривается и паяется. Отличается антикоррозийной стойкостью, устойчив к действию ртути.

Лучшим способом получения ковара является индукционная плавка в вакууме или в атмосфере аргона с применением корундовых тиглей и последующей отливкой в защитной среде в охлаждаемые изложницы. Ковар выпускается в виде лент и полос толщиной 0,1…0,4 мм, прутков диаметром 6…32 мм и проволок диаметром 0,2…3 мм; изготавливают также бесшовные трубки с внешним диаметром 2…41 мм.

Применяется ковар в основном для изготовления деталей, спаиваемых с тугоплавкими стеклами, а также в конструкциях, подвергающихся действию ртути. Часто ковар применяется в виде переходных деталей между стеклом и металлом корпуса приборов (медь или сталь). Ковар имеет низкую теплопроводность и часто используется для изготовления тепловых развязок.

Ковар как сплав для впаев в тугоплавкие стекла является наиболее полноценным заменителем вольфрама и молибдена. Последние трудно обрабатываются и впаиваются и имеют высокую стоимость.