Научно-производственный центр (НПЦ) «Линвар» - фирма, занимающаяся разработкой прецизионных литейных инварных сплавов и изготовлением изделий из ниx.
Продукция, изготавливаемая из инварных сплавов, разработанных НПЦ "Линвар", успешно применяется в областях, где требуется термостабильность и минимальные напряжения в стыках элементов, что определяет точность изделий:
- детали прецизионных станков;
- базовые детали лазеров, спектрометров, оптоэлектронных приборов;
- оправы оптических изделий, телескопов;
- детали измерительных приборов, метрологических изделий, стендов;
- криогенная техника;
- детали, сопрягаемые с керамическими материалами (керамикой) или для соединения с керамикой;
- замена дорогостоящих металлов – вольфрама, молибдена, титана более дешёвыми инварными сплавами, имеющими аналогичное тепловое расширение;
- изделия, функционирующие в интервалах плюсовых температур до +500º C и минусовых температур от -269º C.
Разработки
Новые прецизионные литейные инварные и суперинварные сплавы
Разработано 25 прецизионных литейных сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) от 0,5 х 10-6К-1 до 8,5 х 10-6К-1 в интервале температур 20-100оС, пониженными ТКЛР в интервалах температур от 20-200оС до 20-500о С.
Разработанные литейные инварные сплавы применяются для изготавливления сложных изделий, которые трудно или невозможно получить из деформируемых сплавов с низким ТКЛР, что существенно снизижает трудоёмкость и стоимость продукции (по сравнению с изделиями из деформируемых инварных сплавов).
Разработан сплав с ТКЛР ~ 20 х10-6 К-1 , предназначенный для функционирования в контакте с деталями из алюминиевых сплавов или в качестве жаропрочной и высокопрочной арматуры в алюминиевых деталях.
Разработанные сплавы дополнительно обладают рядом специальных свойств:
- повышенной коррозионной стойкостью;
- улучшенной обрабатываемостью резанием;
- высокими демпфирующими свойствами.
Большая часть разработанных сплавов внедрена в промышленное производство изделий максимально высокой точности.
Разработаны математические модели, связывающие ТКЛР сплавов с параметрами кристаллизации и степенью ликвации химических элементов. Разработаны критерии для определения степени пригодности литейных инварных сплавов для функционирования в контакте с неметаллами.
Высокоуглеродистые инварные и суперинварные сплавы c заданным коэффициентом теплового расширения
Созданы высокоуглеродистые инварные и суперинварные сплавы c заданным коэффициентом теплового расширения, обладающие высокими литейными свойствами, обеспечивающими изготовление фасонных отливок практически неограниченных габаритов и развеса, обладающие отличной обрабатываемостью резанием.
Технологии литья новых прецизионных инварных и суперинварных сплавов
Разработаны и внедрены в производство различные технологии литья новых прецизионных сплавов с заданным коэффициентом теплового расширения:
- литье по выплавляемым моделям;
- центробежное литье;
- литье в кокиль;
- литье в песчаные формы.
Разработанные технологии позволяют изготавливать из прецизионных литейных инварных сплавово с заданным тепловым расширением крупногабаритные сложные тонкостенные конструкции, отлитые поэлементно.
Масса поставляемых отливок от 50 г до 250 кг
Габаритные размеры от 10 до 1500 мм
Технологии механической и термической обработки изделий из созданных прецизионных сплавов
Разработаны технологии механической и термической обработок изделий из созданных сплавов, обеспечивающие сохранение заданного ТКЛР и размерную стабильность во времени.
Технология и материалы для сварки и наплавки изделий из прецизионных сплавов с заданным тепловым расширением.
НПЦ «Линвар» разработал гамму составов сварочных и присадочных материалов для сварки и наплавки литейных и деформируемых прецизионных инварных сплавов с заданным тепловым расширением.Разработанные сварочные и присадочные материалы предназначены для автоматической и полуавтоматической сварки в защитных газах или под флюсом:
- литейных безуглеродистых инварных сплавов (типа 36НБЛ; 32НКБЛ); деформируемых инварных сплавов (типа 36Н; 29НК);
- углеродистых литейных инварных сплавов.
Сварочные материалы обеспечивают свойства шва на уровне основного металла:
- механические свойства металлов швов при сварке безуглеродистых инварных сплавов соответствуют средним характеристикам безуглеродистых инварных сплавов (σВ = 499 МПа, σ0,2 = 260 МПа, δ = 22,8%);
- механические свойства металлов швов при сварке углеродистых инварных сплавов соответствуют уровню средних характеристик углеродистых инварных сплавов;
- температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) металла шва, выполненного материалами для сварки деформируемых и безуглеродистых литейных инварных сплавов, в интервале αср(20-100о C)=(1,5-2,5) х10-6 К-1 .
НПЦ "Линвар":
- осуществляет разработку технологий и сварочных материалов для сварки и наплавки изделий прецизионной техники;
- выполняет работы по изготовлению сварно-литых конструкций;
- выполняет научно-технические разработки в области производства и изготовления сварно-литых конструкций из прецизионных литейных и деформируемых инварных сплавов.
Разработаны модели и методики, позволяющие прогнозировать фазовый состав, структуру и ТКЛР металла шва.
Технологии в области изготовления сварно-литых конструкций, разработанные НПЦ «Линвар», позволяют изготавливать крупногабаритные сложные тонкостенные конструкции из прецизионных инварных сплавов, отлитые поэлементно. Изготовление данных конструкций в цельном виде невозможно или требует существенного увеличения толщин стенок. Например, использование данных технологий позволило снизить массу однотипных платформ спектрометров с 60-90 кг до 15 кг.
Возможно создание комбинированных конструкций за счет сварки элементов из прецизионных инварных сплавов с элементами из других сплавов на основе железа.
Преимущества использования литейных прецизионных инварных сплавов по сравнению с прокатом и поковками с заданным тепловым расширением:
- снижение трудозатрат при механической обработке до 2-4 раз
- сокращение технологического цикла и повышение коэффициента использования металла до 3-х раз
- повышение размерной стабильности при изменении температуры до 20, 30, 50 раз соответственно по сравнению с использованием известных конструкционных сплавов (чугунов, сталей, алюминия);
- изготовление крупногабаритных деталей, которые невозможно получить из сплавов с заданным ТКЛР прокаткой и ковкой.
Сплавы
Углеродосодержащие инвары
Разработан литейный инварный сплав для производства оснастки и других сложных, в т.ч. крупногабаритных деталей, обладающий низким ТКЛР при более высоких температурах (до 350оС).
Изделия
Примеры освоенной в производстве продукции