Чем прецизионные сплавы отличаются от других металлов

Развитие высокотехнологичных отраслей промышленности привело к возрастанию требований к применяемым металлам. Теперь физико-механические характеристики некоторых из них должны строго соответствовать регламентированным нормам.

Современная промышленность нуждается в материалах, электрическое сопротивление, ковкость, прочность, устойчивость к коррозии и другие параметры которых точно соответствуют заданным значениям. Закономерным ответом на такой запрос стал выпуск прецизионных сплавов — легированных металлов, обладающих требуемым набором эксплуатационных качеств. Основное их отличие от других подобных материалов — строгое соответствие химического состава установленным нормам.

Какие бывают прецизионные сплавы

Содержание легирующих добавок, классификация, маркировка, технические характеристики и сферы назначения прецизионных сплавов регламентированы ГОСТом 10994-74. В соответствии с этим документом подобные материалы делятся на несколько основных групп:

• сплавы с регламентированным упругими свойствами — обладают уникальной способностью возвращаться в исходное состояние после деформации, используются в пружинах, чувствительных элементах и других изделиях, где важна устойчивость формы при статических и динамических нагрузках;
• сверхпроводящие стали — особый класс прецизионных сплавов, которые обладают уникальными электрическими свойствами при низких температурах (-269°С…+20°С), находят широкое применение при создании криогенного оборудования, а также сверхпроводящих магнитов и магнитных систем;  
• материалы с повышенным электросопротивлением — обладают высокой пластичность и повышенной устойчивостью к коррозии, позволяют изготавливать проволоку толщиной от 0,02 мм, имеющую практически одинаковое электросопротивление по все своей длине, используются для изготовления нагревательных элементов как для бытовых приборов, так и для промышленного оборудования;
• металлы с заданным коэффициентом температурного расширения — изменение линейных размеров деталей из подобных материалов при повышении температуры на 1°К является строго регламентированным, что позволяет использовать их в приборах и устройствах, где требуется точность измерений и стабильность работы в различных температурных условиях;
• магнитно-мягкие стали — обладают высокой магнитной проницаемостью, что делает их идеальными для применения в областях, где требуется хорошая податливость магнитным полям; используются при производстве трансформаторов, индукционных датчиков и других устройств, для которых важно минимизировать потери энергии;
• магнитно-твердые материалы — способны удерживать сильные магнитные поля, благодаря чему находят широкое применение в постоянных магнитах, магнитных системах и различных электромеханических устройствах;
• термобиметаллы — состоят из соединенных по всей поверхности двух и более слоев металлов, характеризуются способностью изменять свою форму при повышении или понижении температуры, что делает их ценными для применения в различных устройствах защиты, таких как реле, автоматические выключатели, предохранители и т.д.

Точное соответствие химических составов прецизионных сплавов указанным в нормативных документах данным является основополагающим требованием, так как это позволяет обеспечить стабильные и предсказуемые свойства материалов, что важно для их успешного применения в различных технических и научных областях.

Где применяют прецизионные сплавы

В промышленности представленные сплавы используются в производстве высокоточных деталей и инструментов, где необходимо обеспечить строгое соответствие размеров и устойчивость формы. Они также находят применение в электронике и электротехнике для создания компонентов с определенными электрическими свойствами, а также в медицине для производства медицинской аппаратуры и имплантатов.

В научных исследованиях прецизионные стали играют ключевую роль в создании сложных опытных стендов и лабораторных установок. Их точные свойства и уникальные характеристики позволяют ученым проводить максимально достоверные эксперименты и получать надежные результаты. В технологических процессах такие материалы применяют для создания датчиков, контроллеров и других устройств, обеспечивающих автоматическое управление и регулирование в различных системах. 

Однако, производство прецизионных сплавов является сложным и технологически требовательным процессом. Изготовление этих материалов требует строгого соблюдения химических формул и процессов сплавления, а также тщательного контроля качества на каждом этапе производства. На сегодняшний день Петербургский завод «ПЗПС» является единственным в России металлургическим предприятием, способным обеспечить полный цикл производства подобных материалов — от выплавки металла до отправки заказчику холоднокатаной ленты или проволоки толщиной в несколько микрон.

‍