ИНВАР

ИНВАР

INVAR (4J36 / UNS K93600) е желязо-никел-прецизна сплав с ниско-разширяване, с номинален състав от 64% Fe - 36% Ni. Това е най-представителната сплав с ниско-разширяване в семейството на прецизните сплави. Открит от френския физик Шарл Едуар Гийом през 1896 г., той е удостоен с Нобелова награда за физика през 1920 г. за тази работа. Името „INVAR“ произлиза от „непроменлив“ (непроменлив), което директно отразява неговата уникална характеристика на минимална промяна на размерите с температура. INVAR показва изключително нисък коефициент на топлинно разширение (По-малък или равен на 1,8 × 10⁻⁶ / градус) в широк температурен диапазон от -100 градуса до 200 градуса, приблизително 1/10 от този на обикновената въглеродна стомана, като същевременно притежава добра пластичност и обработваемост. Това свойство произтича от ефекта на Инвар, който се появява под точката на Кюри (приблизително 230 градуса): отрицателното топлинно разширение, причинено от магнитострикция, се уравновесява от положителното топлинно разширение, дължащо се на топлинни вибрации на решетката, което води до изключително нисък общ коефициент на разширение. INVAR се използва широко в прецизни инструменти, космическото пространство, криогениката (съхранение и транспортиране на LNG), електронни опаковки, оптична метрология и други области, където служи като незаменим ключов материал с изключително високи изисквания за стабилност на размерите. Продуктът отговаря на международните стандарти като ASTM B753 / ASTM F1684, GB/T 15018 (4J36) и UNS K93600.
Изпрати запитване
Описание
Технически параметри

Характеристики на продуктите

High-Temperature Oxidation Resistance

Изключително нисък коефициент на топлинно разширение (основно предимство)

Основното предимство на INVAR се крие в неговия изключително нисък коефициент на топлинно разширение. В температурния диапазон от -100 градуса до +200 градуса, неговият среден коефициент на линейно разширение е нисък от 1,2 × 10⁻⁶ / градус до 1,8 × 10⁻⁶ / градус, значително по-нисък от този на обикновената въглеродна стомана (приблизително 11 × 10⁻⁶ / градус) и аустенитната неръждаема стомана (приблизително 16 × 10⁻⁶ / градус). В интервала от стайна температура до 100 градуса, неговият коефициент на разширение може да бъде нисък от 0,8 × 10⁻⁶ / градус до 1,2 × 10⁻⁶ / градус и дори да се доближи до нулево разширение в рамките на определени температурни диапазони. Това свойство го прави незаменим в приложения с изключително високи изисквания за термична стабилност на размерите, като прецизни измервателни инструменти, лазерни резонатори и сателитни структурни компоненти.

High-Temperature Corrosion Resistance

Добра пластичност и производителност на обработка

INVAR показва добра пластичност и обработваемост в темперирано състояние, с удължение до 30% до 40% и голямо намаление на площта. Може да претърпи различни процеси на студено формоване като студено валцуване, студено изтегляне, щамповане и огъване и може също да бъде произведен в различни форми като плочи, ленти, жици и тръби чрез конвенционални методи на обработка като струговане, фрезоване и пробиване. Има силна склонност към втвърдяване при работа, затова се препоръчва използването на остри инструменти и подходящи параметри на рязане.

High Stability

Отлични механични-температурни свойства

INVAR не претърпява преход от пластично-към-крехкост в среда с ниска-температура и поддържа добра здравина и издръжливост дори при -196 градуса (температура на течен азот), без да се наблюдава крехко счупване при ниска-температура. Това свойство го прави основен материал за носители и резервоари за втечнен природен газ (LNG) - тъй като LNG се съхранява при приблизително -162 градуса, където обикновената стомана би претърпяла силно студено свиване. Ниският коефициент на топлинно разширение на INVAR значително намалява напрежението при студено свиване, като гарантира структурната безопасност на резервоарите за съхранение.

Good Processability

Добра стабилност на размерите и организационна стабилност

INVAR може да постигне стабилна аустенитна микроструктура и отлична стабилност на размерите чрез оптимизирани процеси на топлинна обработка (отгряване + стабилизиране). По време на дългосрочна-експлоатация промените в размерите му са минимални, което го прави подходящ за прецизни инструменти и метрологични стандарти, които изискват стриктна дългосрочна-надеждност и стабилност на размерите. Стабилизираща обработка (задържане при 300-400 градуса за 10-20 часа) ефективно елиминира остатъчните напрежения, намалявайки отклонението на размерите по време на последваща употреба.

High-Temperature Oxidation Resistance

Добра производителност при заваряване

INVAR може да се съединява с помощта на методи като TIG заваряване, съпротивително заваряване и заваряване с електронен лъч. При заваряване се препоръчва да се използва тел за пълнене от същия материал INVAR, за да се гарантира, че свойствата на ниско разширение на заваръчния шев са в съответствие с основния материал. Отгряването-за освобождаване на напрежението обикновено се изисква след заваряване, за да се елиминира растежа на зърната или утаените фази, които могат да се появят в засегнатата от топлина-зона, като по този начин се предотвратяват промени в локалния коефициент на топлинно разширение.

Технически спецификации

Химичен състав (ASTM F1684 / GB/T 15018) Оставащо количество

 

елемент

Стандартни изисквания

Бележки

Ni

35.0 - 37.0%

Ключовият елемент, с приблизително 36% съдържание на никел, е от решаващо значение за постигане на свойство на ниско разширение, определящо точката на Кюри и инварния ефект.

Fe

Оставащо количество (Около 64%)

Матрични елементи, които образуват лицево-центрирана кубична (FCC) аустенитна структура с никел

C

По-малко или равно на 0,05%

Строго контролирайте, за да предотвратите образуването на карбиди, които могат да навредят на стабилността на размерите

Мн

По-малко или равно на 0,60%

Строг контрол; прекомерните нива леко ще увеличат коефициента на разширение

Si

По-малко или равно на 0,30%

Строг контрол

P

По-малко или равно на 0,020%

Примесните елементи, когато са прекомерни, могат да нарушат издръжливостта при ниски-температури и обработваемостта на горещо.

S

По-малко или равно на 0,020%

Примесни елементи, строго контролирани

Co

По-малко или равно на 1,0%

Микроелементи, които обикновено съществуват като примеси

Кр

По-малко или равно на 0,50%

Микроелементи, които обикновено съществуват като примеси

Cu

По-малко или равно на 0,50%

Микроелементи, които обикновено съществуват като примеси

Физически свойства

 

Собственост

Стойност/диапазон

Условия на теста

Плътност

8,05 g/cm³

Стайна температура (20 градуса)

Точка на топене

1427 - 1430 степен

-

Температура на Кюри

230 градуса (535 градуса F)

Свойството за ниско разширение изчезва след тази температура.

Топлопроводимост (20 градуса)

10 - 13 W/(m·K)

-

Съпротивление

0.78 - 0.82 μΩ·m

Стайна температура

Специфичен топлинен капацитет

515 J/(kg·K)

Стайна температура

Модул на еластичност (модул на Юнг)

140 - 150 GPa

Стайна температура

Магнетизъм

Феромагнетизъм (под точката на Кюри)

Точката на Кюри е приблизително 230 градуса, над която преминава към парамагнетизъм.

Механични свойства (състояние на отгряване, типични стойности)

 

Собственост

Типична стойност

Спецификация

Якост на опън

450 - 550 MPa

ASTM B348

Граница на провлачване (0,2% отместване)

240 - 310 MPa

ASTM B348

Удължение

По-голямо или равно на 30% (типично 35-40%)

ASTM B348

Намаляване на площта на напречното-сечение

По-голямо или равно на 40%

-

твърдост

120 - 150 HV / По-малко или равно на 70 HRB

-

Забележка: След студена деформация, якостта на INVAR може да бъде значително увеличена (якост на опън до 800-1000 MPa), но неговата пластичност съответно намалява. Материалите в студено обработено състояние са подходящи за приложения с по-високи изисквания за якост.

Производителност на термично разширение (индикатор за основна производителност)

 

Температурен диапазон

Среден коефициент на линейно разширение (×10⁻⁶ / градус)

Забележка

20 - 50 степен

0.6

Почти{0}}обхват на разширяване

20 - 100 степен

0.8 - 1.8

Основни предимства Температурен диапазон

20 - 200 степен

1.7 - 2.0

-

20 - 300 степен

4.9 - 5.1

Когато се приближи до точката на Кюри, коефициентът на разширение се увеличава

20 - 400 степен

7.8 - 8.0

Коефициентът на разширение се увеличава рязко след превишаване на точката на Кюри

20 - 500 степен

9.7 - 10.0

Върнете се към нормалното поведение на топлинно разширение

Забележка: Свойството на ниско разширение на INVAR разчита на неговия феромагнетизъм. След като температурата превиши точката на Кюри (приблизително 230 градуса), ефектът на магнитострикция изчезва и коефициентът на термично разширение се увеличава рязко до ниво, сравнимо с това на обикновената стомана (около 12 × 10⁻⁶ / градус до 15 × 10⁻⁶ / градус). Поради това не е подходящ за среда с висока-температура.

Приложими медии

 

1. Атмосферна среда: Устойчивостта на корозия е по-добра от тази на обикновената въглеродна стомана и се доближава до нивото на аустенитната неръждаема стомана.
2. Сладководни и слабо киселинни среди: Добра устойчивост на корозия.
3. Ниско{1}}температурни течности: като течен азот (-196 градуса) и втечнен природен газ (LNG, -162 градуса).
4. Вакуумна среда: Подходяща за структурни компоненти на космически кораби и прецизни инструменти.
5. Масло за прецизни инструменти и изолационни среди: Добра съвместимост.

Забележка: INVAR е податлив на питинг и напукване от корозия под напрежение в среда,-съдържаща сяра или солени пръски. Когато е изложен на влажна или корозивна среда за продължителни периоди, се препоръчва обработка на повърхностна защита като галванопластика (напр. никелиране, поцинковане) или боядисване.

Работа при високи-температури

 
 

Поведение при термично разширение и връзката му с температурата:

Поведението на термично разширение на INVAR е един от най-критичните показатели за ефективност. По-долу са типичните референтни стойности за това как коефициентът на топлинно разширение се променя с температурата:

Температурен диапазон

Среден коефициент на линейно разширение (×10⁻⁶ / градус)

Забележка

20 - 50 степен

0.6

Почти{0}}нулева инфлация

20 - 100 степен

0.8 - 1.8

Диапазон на работната температура на ядрото

20 - 200 степен

1.7 - 2.0

-

20 - 300 степен

4.9

Коефициентът на разширение се повишава значително над 200 градуса

Дългосрочна-термична стабилност и стабилност на размерите:

INVAR проявява добра микроструктурна стабилност и минимални промени в размерите, когато се използва при температури по-ниски или равни на 200 градуса за продължителни периоди. При продължително-съхраняване при стайна температура обаче могат да настъпят незначителни промени в размерите (свиване на възрастта). Препоръчва се да се извърши стабилизираща обработка (задържане при 300-400 градуса за 10-20 часа) върху високопрецизни части, за да се елиминират остатъчните напрежения, да се стабилизира аустенитната структура и да се намали отклонението на размерите по време на последваща употреба. Трябва да се отбележи, че INVAR е силно чувствителен към скоростите на охлаждане по време на термична обработка. Бързото охлаждане може да доведе до пренасищане на аустенит, което води до трансформация на фазата на утаяване по време на по-късна употреба и причинява промени в коефициента на топлинно разширение.

Система за термична обработка

Топлинната обработка на INVAR има решаващо въздействие върху крайната микроструктурна стабилност и точност на размерите, с общи спецификации, както следва:

1. Отгряване (за облекчаване на напрежението при обработка и стабилизиране на микроструктурата): Загрейте до 815-830 градуса (1525 градуса F), задръжте за 0,5 часа на инч дебелина, охладете в пещта със скорост по-малка или равна на 200 градуса F на час и охладете на въздух след охлаждане под 600 градуса F.

2. Стабилизираща обработка (препоръчва се за части с висока -прецизност): Задръжте при 300-400 градуса за 10-20 часа, след което охладете бавно до стайна температура, за да елиминирате остатъчните напрежения, да стабилизирате аустенитната микроструктура и да сведете до минимум отклонението на размерите.

3. Облекчаване на напрежението (след машинна обработка): Задръжте при 200-300 градуса за 1-2 часа, след това охладете на въздух, за да предотвратите деформация, причинена от напрежения при рязане.

Забележка: INVAR е силно чувствителен към скоростите на охлаждане по време на термична обработка. Всички топлинни обработки трябва да се извършват с помощта на методи за бавно охлаждане; бързото охлаждане (като закаляване с вода) може да доведе до нестабилна микроструктура и последващи промени в размерите.

Работоспособност

INVAR има добра обработваемост, но трябва да се обърне внимание на склонността му към втвърдяване при работа:

Метод на обработка

Препоръчителни параметри/методи

Бележки

Студена работа

Студено валцуване, студено изтегляне, щамповане, огъване

Загрятото състояние предлага най-добра формоспособност. Обърнете внимание на пружината.

Механична обработка

Струговане, фрезоване, пробиване

Изберете остри режещи инструменти и подходящи параметри на рязане и обърнете внимание на работното втвърдяване.

Заваряване

TIG заваряване, електросъпротивително заваряване, електронно лъчево заваряване

Препоръчително е да използвате тел за пълнене INVAR от същия материал, последвано от

отгряване-за облекчаване на напрежението след заваряване

Гореща работа

Коване, горещо валцуване

Температурният диапазон е тесен (850-1200 градуса) и е строго контролиран.

Химическо ецване

Може да се изпълнява

Подходящ за прецизна обработка на тънки плочи

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

INVAR (4J36) е проектиран за прецизни приложения с изключително високи изисквания за стабилност на размерите и се препоръчва за използване в следните области:

 

Полета за приложение

  •  

    Прецизни инструменти и метрологично оборудване (класически приложения)
    Метрологични стандарти за измерване на дължина (габаритни блокове, линейни скали, геодезични базови скали), прецизни оптични инструменти (интерферометри, спектрометри, микроскопи), лазерно оборудване (лазерни резонатори, системи за насочване на лъча), телескопи и поддържащи конструкции. Ниските характеристики на разширение на INVAR гарантират, че инструментите поддържат геометрична точност и стабилност на оптичното подравняване при различни температури на околната среда.

  •  

    Космонавтика
    Структурни компоненти на сателитни камери, поддържащи части на система за термичен контрол на космически кораби, компенсатори на горивопроводи на ракетни двигатели, корпуси на жироскопи, структурни компоненти на акселерометър, поддържане на стабилност на размерите в среда с екстремна космическа температура (-200 градуса до +150 градуса).

  •  

    Криогеника и съхранение и транспортиране на LNG (основно приложение)
    Вътрешни стени на резервоари за съхранение на втечнен природен газ от мембранен-тип на носители на втечнен природен газ (системи за задържане на товари), поддържащи структури на резервоари за втечнен природен газ, криогенни термостати, поддържащи структури от свръхпроводими магнити. INVAR поддържа изключително ниско термично свиване при температура на съхранение -162 градуса LNG, предотвратявайки напукване на резервоара.

  •  

    Електронна и телекомуникационна индустрия
    Микровълнови резонатори, корпуси на филтри, корпуси и опори на осцилатори, рамки за извеждане на пакети с интегрални схеми, опорни рамки за пластини и маса за детайли на литографски машини, осигуряващи стабилност на честотата и точност на позициониране на нанометрово-ниво.

  •  

    Полупроводници и прецизно производство
    Платформи за прецизно позициониране на машини за полупроводникова литография, вакуумни камери в йонни имплантанти и ецващи машини, високо-прецизни сърцевини и кухини за шприцформи.

  •  

    Квантова технология и изследвания
    Вътрешни стени на криостати за хладилници за разреждане за квантово изчисление, структурни компоненти на атомен часовник, опорни структури за детектор на частици, магнитни вериги на спектрометър.

  •  

    Автомобилно и механично производство
    Високо{0}}прецизни шприцформи,-ядра за леене под налягане, прецизни измервателни уреди и контролни приспособления, ниско-разширителни елементи от биметални ленти.

  •  

    Биметални елементи
    Като материал за слой с ниско -разширяване за биметални ленти, комбиниран със слой с високо-разширяване за образуване на биметални листове, използвани в устройства за измерване и контрол на температурата.

Доставка и персонализиране

Ние предлагаме гъвкави и надеждни решения за веригата за доставки, за да гарантираме, че получавате INVAR(4J36) материали, които идеално отговарят на изискванията на вашия проект.

форма

image011
Лист/плоча
image013
Бар/Пръчка
image015
Тръба / тръба
image017
Намотка на лента/лист
image019
Тел/тел

Конвенционален диапазон

Дебелина: 0.5 - 100 mm
Ширина: По-малка или равна на 1500 mm

Диаметър Φ6-500мм

Външен диаметър Φ10-300мм

Дебелина: 0,05 – 3,0 мм
Ширина: 10 - 600 мм

Диаметър Φ0.1-10мм

Възможност за персонализиране

Горе{0}}или студеновалцовани-плочи, ултра-тънки плочи (започващи от 0,1 mm), щамповани части, дължина-рязане до определени размери, специални повърхностни обработки (ецване, полиране)

Ковани пръти, горе{0}}валцувани пръти, полирани пръти, профилни пръти и различни условия на топлинна обработка (отгряване, стабилизиране)

Безшевни тръби/заварени тръби, рязане-с фиксирана дължина, предназначени за тръбопроводи при ниски-температури

Прецизни лентови материали, рулони за щамповане, ламинирани заготовки, не-стандартна ширина, специално защитно фолио

Прецизно изтегляне, тел за заваряване, специална повърхностна обработка

Защо да изберете нас? - Надеждна инженерна технология. Надеждна доставка.

Ние не сме просто доставчик, а доверен партньор за материали за вас в Китай.

Sample Support & Quick Response

Вертикално интегрирано производство

Собствено съоръжение от 20 000㎡ с 10+ автоматизирани линии (8,000+ тона/година). Вътрешният-център за инструментална екипировка и щанцоване позволява бързо персонализиране и ефективен контрол на разходите - без надценка на посредник.

Full Traceability

Стриктен контрол на качеството на всеки етап

Пълна проследимост през ключови контролни точки за контрол на качеството в цялото производство. 100% в съответствие със стандартите ASTM/ASME, EN и GB. Доклади за изпитване на материали, налични с всяка пратка.

Professional Logistics & Packaging

Надеждна доставка и опаковка за износ

10+ години износ за Европа, Северна Америка, Югоизточна Азия и Близкия изток с водоустойчива и-защита против ръжда, съчетана с гъвкави опции за доставка, гарантира безопасно и-навременно пристигане.

Complete Export Documentation

Валидиране на проби преди масово производство

Предоставяме безплатни мостри за проверка на качеството, което ви позволява да правите групови поръчки само след одобрение. Ние гарантираме последователност от проба до масово производство чрез точно измерване на размерите и прозрачно производство.

ЧЗВ

Въпрос: Какви са основните предимства на INVAR?

 

В: Каква е разликата между INVAR (4J36) и обикновената неръждаема стомана?

 

Въпрос: Как работи INVAR? Защо коефициентът му на топлинно разширение е толкова нисък?

 

Въпрос: Какъв вид топлинна обработка изисква INVAR?

 

Въпрос: Кои са най-високите и най-ниските температури на използване на INVAR?

 

Въпрос: Каква е заваръчната производителност на INVAR?

 

Въпрос: Може ли INVAR да замени други сплави с-ниско разширение?

 

 

Популярни тагове: инвар, Китай инвар производители, доставчици, фабрика