INVAR

INVAR

INVAR (4J36 / UNS K93600) este un aliaj de precizie pe bază de-nichel-cu expansiune redusă-, cu o compoziție nominală de 64% Fe - 36% Ni. Este cea mai reprezentativă calitate de aliaj de-expansiune scăzută din familia aliajelor de precizie. Descoperit de fizicianul francez Charles Édouard Guillaume în 1896, i s-a acordat Premiul Nobel pentru fizică în 1920 pentru această lucrare. Numele „INVAR” derivă din „Invariabil” (neschimbător), reflectând direct caracteristica sa unică de modificare dimensională minimă cu temperatura. INVAR prezintă un coeficient de dilatare termică extrem de scăzut (mai mic sau egal cu 1,8 × 10⁻⁶ / grad) pe un interval larg de temperatură de la -100 grade până la 200 grade, aproximativ 1/10 cel al oțelului carbon obișnuit, având în același timp plasticitate și prelucrabilitate bună. Această proprietate rezultă din efectul Invar, care apare sub punctul Curie (aproximativ 230 de grade): dilatarea termică negativă cauzată de magnetostricție este contrabalansată de dilatarea termică pozitivă datorată vibrațiilor termice ale rețelei, rezultând un coeficient de dilatare total extrem de scăzut. INVAR este utilizat pe scară largă în instrumente de precizie, aerospațială, criogenie (depozitare și transport GNL), ambalaje electronice, metrologie optică și alte domenii în care servește ca material cheie de neînlocuit cu cerințe de stabilitate dimensională extrem de ridicate. Produsul respectă standardele internaționale precum ASTM B753 / ASTM F1684, GB/T 15018 (4J36) și UNS K93600.
Trimite anchetă
Descriere
Parametrii tehnici

Caracteristicile produselor

High-Temperature Oxidation Resistance

Coeficient extrem de scăzut de dilatare termică (avantajul principal)

Avantajul principal al INVAR constă în coeficientul său extrem de scăzut de dilatare termică. În intervalul de temperatură de la -100 grade până la +200 grade, coeficientul său mediu de expansiune liniară este de la 1,2 × 10⁻⁶ / grad până la 1,8 × 10⁻⁶ / grad, semnificativ mai mic decât cel al oțelului carbon obișnuit (aproximativ 11⁻⁻⁶) și al oțelului inoxidabil/auretic. (aproximativ 16 × 10⁻⁶ / grad ). La temperatura camerei la intervalul de 100 de grade, coeficientul său de expansiune poate fi de la 0,8 × 10⁻⁶ / grad până la 1,2 × 10⁻⁶ / grad și chiar se poate apropia de expansiune zero în anumite intervale de temperatură. Această proprietate îl face de neînlocuit în aplicații cu cerințe extrem de ridicate pentru stabilitate termică dimensională, cum ar fi instrumente de măsurare de precizie, rezonatoare laser și componente structurale satelit.

High-Temperature Corrosion Resistance

Plasticitate bună și performanță de procesare

INVAR prezintă o bună plasticitate și lucrabilitate în stare recoaptă, cu o alungire de până la 30% până la 40% și o reducere mare a suprafeței. Poate suferi diferite procese de formare la rece, cum ar fi laminarea la rece, trefilarea la rece, ștanțarea și îndoirea și poate fi, de asemenea, fabricată în diferite forme, cum ar fi plăci, benzi, fire și tuburi prin metode convenționale de prelucrare, cum ar fi strunjirea, frezarea și găurirea. Are o tendință puternică de a se întări, de aceea este recomandat să folosiți unelte ascuțite și parametri de tăiere corespunzători.

High Stability

Proprietăți mecanice excelente-la temperatură joasă

INVAR nu suferă o tranziție ductil-la-casabil în medii cu temperatură scăzută-și menține rezistența și tenacitatea bune chiar și la -196 de grade (temperatura azotului lichid), fără a suferi fracturi fragile la-temperatura scăzută. Această proprietate îl face un material de bază pentru transportoarele de gaz natural lichefiat (GNL) și rezervoarele de stocare, deoarece GNL este stocat la aproximativ -162 de grade, unde oțelul obișnuit ar suferi o contracție severă la rece. Coeficientul scăzut de dilatare termică al INVAR reduce semnificativ stresul de contracție la rece, asigurând siguranța structurală a rezervoarelor de stocare.

Good Processability

Stabilitate dimensională bună și stabilitate organizațională

INVAR poate obține o microstructură austenitică stabilă și o stabilitate dimensională excelentă prin procese optimizate de tratament termic (recoace + stabilizare). În timpul serviciului pe termen lung, modificările dimensionale sunt minime, făcându-l potrivit pentru instrumente de precizie și standarde metrologice care necesită fiabilitate strictă pe termen lung și stabilitate dimensională. Tratamentul de stabilizare (menținere la 300-400 de grade timp de 10-20 de ore) elimină eficient tensiunile reziduale, reducând deviația dimensională în timpul utilizării ulterioare.

High-Temperature Oxidation Resistance

Performanță bună la sudare

INVAR poate fi îmbinat folosind metode precum sudarea TIG, sudarea prin rezistență și sudarea cu fascicul de electroni. La sudare, se recomandă utilizarea sârmei de umplutură din același material INVAR pentru a vă asigura că proprietățile de expansiune scăzută ale cordonului de sudură sunt în concordanță cu materialul de bază. Recoacere-de detensionare este de obicei necesară după sudare pentru a elimina creșterea granulelor sau fazele precipitate care pot apărea în zona-afectată de căldură, prevenind astfel modificările coeficientului local de dilatare termică.

Specificatii tehnice

Compoziție chimică (ASTM F1684 / GB/T 15018) Cantitate rămasă

 

Element

Cerințe standard

Note

Ni

35.0 - 37.0%

Elementul cheie, cu un conținut de nichel de aproximativ 36%, este crucial pentru obținerea proprietății de expansiune scăzută, determinarea punctului Curie și a efectului invar.

Fe

Cantitatea rămasă (aproximativ 64%)

Elemente matrice care formează o structură austenitică cu fața-centrată cubică (FCC) cu nichel

C

Mai mic sau egal cu 0,05%

Control strict pentru a preveni formarea de carburi, care pot deteriora stabilitatea dimensională

Mn

Mai mic sau egal cu 0,60%

Control strict; nivelurile excesive vor crește ușor coeficientul de expansiune

Si

Mai mic sau egal cu 0,30%

Control strict

P

Mai mic sau egal cu 0,020%

Elementele impure, atunci când sunt excesive, pot afecta rezistența la temperatură scăzută-și lucrabilitatea la cald.

S

Mai mic sau egal cu 0,020%

Elemente de impurități, strict controlate

Co

Mai mic sau egal cu 1,0%

Oligoelemente, care există de obicei ca impurități

Cr

Mai mic sau egal cu 0,50%

Oligoelemente, care există de obicei ca impurități

Cu

Mai mic sau egal cu 0,50%

Oligoelemente, care există de obicei ca impurități

Proprietăți fizice

 

Proprietate

Valoare/Interval

Condiții de testare

Densitate

8,05 g/cm³

Temperatura camerei (20 grade)

Punct de topire

1427 - 1430 grad

-

Temperatura Curie

230 de grade (535 de grade F)

Proprietatea de expansiune scăzută dispare după această temperatură.

Conductivitate termică (20 grade)

10 - 13 W/(m·K)

-

Rezistivitate

0.78 - 0.82 μΩ·m

Temperatura camerei

Capacitate termică specifică

515 J/(kg·K)

Temperatura camerei

Modulul elastic (modulul Young)

140 - 150 GPa

Temperatura camerei

Magnetism

Ferromagnetism (sub punctul Curie)

Punctul Curie este de aproximativ 230 de grade, deasupra căruia trece la paramagnetism.

Proprietăți mecanice (condiție recoaptă, valori tipice)

 

Proprietate

Valoare tipică

Caietul de sarcini

Rezistență la tracțiune

450 - 550 MPa

ASTM B348

Nivelul de randament (0,2% compensare)

240 - 310 MPa

ASTM B348

Elongaţie

Mai mare sau egal cu 30% (Tipic 35-40%)

ASTM B348

Reducerea ariei-secțiunii transversale

Mai mare sau egal cu 40%

-

Duritate

120 - 150 HV / Mai mică sau egală cu 70 HRB

-

Notă: După deformarea la rece, rezistența INVAR poate fi crescută semnificativ (rezistența la tracțiune până la 800-1000 MPa), dar ductilitatea acestuia scade în mod corespunzător. Materialele în stare de prelucrare la rece sunt potrivite pentru aplicații cu cerințe de rezistență mai mari.

Performanța expansiunii termice (indicator de performanță de bază)

 

Interval de temperatură

Coeficientul de expansiune liniar mediu (×10⁻⁶ / grad)

Nota

20 - 50 grad

0.6

Interval de expansiune aproape de -zero

20 - 100 grad

0.8 - 1.8

Avantajele principale Interval de temperatură

20 - 200 grad

1.7 - 2.0

-

20 - 300 grad

4.9 - 5.1

Pe măsură ce se apropie de punctul Curie, coeficientul de expansiune crește

20 - 400 grad

7.8 - 8.0

Coeficientul de dilatare creste brusc dupa depasirea punctului Curie

20 - 500 grad

9.7 - 10.0

Revenirea la comportamentul normal de dilatare termică

Notă: Proprietatea de expansiune scăzută a INVAR se bazează pe feromagnetismul său. Odată ce temperatura depășește punctul Curie (aproximativ 230 de grade), efectul de magnetostricție dispare, iar coeficientul de dilatare termică crește brusc la un nivel comparabil cu cel al oțelului obișnuit (aproximativ 12 × 10⁻⁶ / grad până la 15 × 10⁻⁻⁶). Prin urmare, nu este potrivit pentru medii cu temperatură ridicată-.

Media aplicabile

 

1. Mediul atmosferic: Rezistența la coroziune este mai bună decât cea a oțelului carbon obișnuit și se apropie de nivelul oțelului inoxidabil austenitic.
2. Medii de apă dulce și slab acide: rezistență bună la coroziune.
3. Fluide cu temperatură joasă-: cum ar fi azotul lichid (-196 grade ) și gazul natural lichefiat (GNL, -162 grade ).
4. Mediu cu vid: Potrivit pentru componentele structurale ale navelor spațiale și instrumentele de precizie.
5. Ulei pentru instrumente de precizie și medii izolante: compatibilitate bună.

Notă: INVAR este susceptibil la stropire și la fisurarea prin coroziune prin tensiuni în mediile care conțin sulf-sau pulverizare sărată. Când sunt expuse la medii umede sau corozive pentru perioade îndelungate, se recomandă tratamente de protecție a suprafețelor, cum ar fi galvanizarea (de exemplu, placarea cu nichel, placarea cu zinc) sau vopsirea.

Performanță la{0}}înaltă temperatură

 
 

Comportamentul de dilatare termică și relația acestuia cu temperatura:

Comportamentul de dilatare termică a INVAR este unul dintre cei mai critici indicatori de performanță. Mai jos sunt valorile de referință tipice pentru modul în care coeficientul de dilatare termică se modifică cu temperatura:

Interval de temperatură

Coeficientul de expansiune liniar mediu (×10⁻⁶ / grad)

Nota

20 - 50 grad

0.6

Inflație aproape de -zero

20 - 100 grad

0.8 - 1.8

Interval de temperatură de funcționare a miezului

20 - 200 grad

1.7 - 2.0

-

20 - 300 grad

4.9

Coeficientul de expansiune crește semnificativ peste 200 de grade

Stabilitate termică și dimensională pe termen lung:

INVAR prezintă o bună stabilitate microstructurală și modificări dimensionale minime atunci când este în funcțiune la temperaturi mai mici sau egale cu 200 de grade pentru perioade lungi. Cu toate acestea, pot apărea modificări dimensionale minore (scăderea vârstei) în timpul depozitării pe termen lung-la temperatura camerei. Se recomandă efectuarea unui tratament de stabilizare (menținerea la 300-400 de grade timp de 10-20 de ore) pe piesele de înaltă precizie pentru a elimina tensiunile reziduale, a stabiliza structura austenitică și a reduce derivea dimensională în timpul utilizării ulterioare. În special, INVAR este foarte sensibil la vitezele de răcire în timpul tratamentului termic. Răcirea rapidă poate duce la suprasaturarea austenitei, ducând la transformarea fazei de precipitare în timpul utilizării ulterioare și provocând modificări ale coeficientului de dilatare termică.

Sistem de tratament termic

Tratamentul termic al INVAR are un impact decisiv asupra stabilității microstructurale finale și acurateței dimensionale, cu specificații comune după cum urmează:

1. Recoacere (pentru a reduce stresul de prelucrare și pentru a stabiliza microstructura): Se încălzește la 815-830 grade (1525 grade F), se menține timp de 0,5 ore pe inch de grosime, cuptorul se răcește la o rată mai mică sau egală cu 200 grade F pe oră și se răcește aerul după răcire sub 600 grade F.

2. Tratament de stabilizare (recomandat pentru piese de-înaltă precizie): Țineți la 300-400 de grade timp de 10-20 de ore, apoi răciți lent la temperatura camerei pentru a elimina tensiunile reziduale, pentru a stabiliza microstructura austenitică și a minimiza deviația dimensională.

3. Tratament de reducere a tensiunii (după prelucrare): Țineți la 200-300 de grade timp de 1-2 ore, apoi răciți cu aer pentru a preveni deformarea cauzată de solicitările de tăiere.

Notă: INVAR este foarte sensibil la vitezele de răcire în timpul tratamentului termic. Toate tratamentele termice trebuie efectuate folosind metode de răcire lentă; răcirea rapidă (cum ar fi stingerea apei) poate duce la o microstructură instabilă și la modificări dimensionale ulterioare.

Lucrabilitate

INVAR are o prelucrabilitate bună, dar trebuie acordată atenție tendinței sale de întărire prin lucru:

Metoda de procesare

Parametri/Metode recomandați

Note

Lucru la rece

Laminare la rece, tragere la rece, ștanțare, îndoire

Starea recoaptă oferă cea mai bună formabilitate. Acordați atenție la întoarcere.

Prelucrare mecanică

Strunjire, frezare, găurire

Selectați unelte de tăiere ascuțite și parametrii de tăiere corespunzători și acordați atenție călirii prin lucru.

Sudare

Sudură TIG, sudare prin rezistență, sudare cu fascicul de electroni

Se recomandă utilizarea firului de umplutură INVAR din același material, urmat de

recoacerea-de efort după sudare

Lucru la cald

Forjare, laminare la cald

Intervalul de temperatură este îngust (850-1200 grade) și este strict controlat.

Gravura chimică

Poate fi executat

Potrivit pentru prelucrarea de precizie a plăcilor subțiri

Steel Plate Processing
Steel Coil Processing
Steel Pipe Processing
Steel Bar Processing
 

INVAR (4J36) este proiectat pentru aplicații de precizie cu cerințe de stabilitate dimensională extrem de ridicată și este recomandat pentru utilizare în următoarele domenii:

 

Câmpuri de aplicație

  •  

    Instrumente de precizie și echipamente de metrologie (aplicații clasice)
    Standarde metrologice pentru măsurarea lungimii (blocuri de măsurare, cântare rigle, scale de bază geodezice), instrumente optice de precizie (interferometre, spectrometre, microscoape), echipamente laser (rezonatoare laser, sisteme de ghidare a fasciculului), butoaie telescop și structuri suport. Caracteristicile de expansiune scăzută ale INVAR asigură că instrumentele mențin acuratețea geometrică și stabilitatea alinierii optice la diferite temperaturi ale mediului.

  •  

    Aerospațial
    Componente structurale ale camerei prin satelit, piese suport pentru sistemul de control termic al navei spațiale, compensatoare ale conductei de combustibil pentru motorul rachetei, carcase pentru giroscop, componente structurale ale accelerometrului, menținerea stabilității dimensionale în medii cu temperatură spațială extremă (-200 grade până la +150 grade ).

  •  

    Criogenie și depozitare și transport GNL (aplicație de bază)
    Pereții interiori ai rezervoarelor de stocare GNL de tip membrana-pentru transportoare GNL (sisteme de reținere a mărfurilor), structuri de susținere a rezervoarelor GNL, termostate criogenice, structuri de susținere a magnetilor supraconductori. INVAR menține o contracție termică extrem de scăzută la temperatura de stocare a GNL de -162 de grade, prevenind crăparea rezervorului.

  •  

    Industria electronică și telecomunicații
    Rezonatoare cu microunde, carcase pentru filtre, carcase și suporturi pentru oscilatoare, cadre de plumb pentru pachete de circuite integrate, cadre suport pentru mesele pentru plăci și pentru mesele de prelucrat ale mașinilor de litografie, asigurând stabilitatea frecvenței și precizia de poziționare la nivel de nanometri-.

  •  

    Semiconductor și producție de precizie
    Platforme de poziționare de precizie ale mașinilor de litografie cu semiconductori, camere de vid în implantare și gravatoare cu ioni, miezuri și cavități de matriță de injecție de înaltă{0}}precizie.

  •  

    Tehnologie cuantică și cercetare
    Pereții interiori ai criostatelor frigorifice cu diluție pentru calcul cuantic, componente structurale ale ceasului atomic, structuri suport pentru detectoare de particule, circuite magnetice ale spectrometrului.

  •  

    Producție de automobile și mecanică
    Matrite de injecție de{0}}înaltă precizie, miezuri de matriță de-turnare sub presiune, manometre de precizie și dispozitive de inspecție, elemente de-expansiune redusă ale benzilor bimetalice.

  •  

    Elemente bimetalice
    Ca material cu strat de-expansiune redusă pentru benzi bimetalice, combinat cu un strat de-expansiune mare pentru a forma foi bimetalice utilizate în dispozitivele de măsurare și control al temperaturii.

Livrare și personalizare

Oferim soluții flexibile și fiabile pentru lanțul de aprovizionare pentru a vă asigura că primiți materiale INVAR(4J36) care se potrivesc perfect cerințelor proiectului dumneavoastră.

Formă

image011
Foaie/Placă
image013
Bar/Tijă
image015
Conducta / Tub
image017
Bobina de bandă/foaie
image019
Sârmă/Sârmă

Gama convențională

Grosimea: 0.5 - 100 mm
Lățime: mai mică sau egală cu 1500 mm

Diametru Φ6-500mm

Diametru exterior Φ10-300mm

Grosime: 0,05 – 3,0 mm
Lățime: 10 - 600 mm

Diametru Φ0.1-10mm

Capacitate de personalizare

Plăci-laminate la cald sau-laminate la rece, plăci ultra-subțiri (începând de la 0,1 mm), piese ștanțate, tăiere pe lungime-la dimensiunile specificate, tratamente speciale de suprafață (decapare, lustruire)

Bare forjate, bare-laminate la cald, bare lustruite, bare modelate și diferite condiții de tratament termic (recoace, stabilizare)

Tuburi fără sudură/tuburi sudate, tăiere cu lungime fixă-, dedicate pentru conducte la temperatură joasă-

Materiale de bandă de precizie, bobină de ștanțare, ștanțare laminată, lățime ne-standard, folie de protecție specială

Desen de precizie, sârmă de umplutură de sudură, tratament special de suprafață

De ce să ne alegeți? - Tehnologie de inginerie de încredere. Livrare de încredere.

Nu suntem doar un furnizor, ci un partener de încredere pentru materialele dumneavoastră în China.

Sample Support & Quick Response

Producție integrată pe verticală

Deține o unitate de 20.000㎡ cu 10+ linii automate (8,000+ tone/an). Centrul intern de scule și matrițe-permite personalizarea rapidă și controlul eficient al costurilor - fără markup intermediar.

Full Traceability

Control strict al calității în fiecare etapă

Trasabilitate completă în punctele de control QC cheie pe parcursul producției. 100% conform standardelor ASTM/ASME, EN și GB. Rapoarte de testare a materialelor disponibile cu fiecare expediere.

Professional Logistics & Packaging

Livrare de încredere și ambalare de export

10+ ani de export în Europa, America de Nord, Asia de Sud-Est și Orientul Mijlociu, cu protecție impermeabilă și anti-rugină, combinată cu opțiuni flexibile de expediere, asigură sosirea în siguranță și-la timp.

Complete Export Documentation

Validarea eșantionului înainte de producția în masă

Oferim mostre gratuite pentru verificarea calității, permițându-vă să plasați comenzi în vrac numai după aprobare. Asigurăm consistență de la eșantion la producția de masă prin măsurarea dimensională precisă și fabricarea transparentă.

FAQ

Î: Care sunt principalele avantaje ale INVAR?

 

Î: Care este diferența dintre INVAR (4J36) și oțelul inoxidabil obișnuit?

 

Î: Cum funcționează INVAR? De ce este atât de scăzut coeficientul său de dilatare termică?

 

Î: Ce fel de tratament termic necesită INVAR?

 

Î: Care sunt cele mai ridicate și cele mai scăzute temperaturi de utilizare pentru INVAR?

 

Î: Care este performanța de sudare a INVAR?

 

Î: INVAR poate înlocui alte aliaje cu-expansiune redusă?

 

 

Tag-uri populare: invar, China invar producatori, furnizori, fabrica