Invar 36 проти Invar 42: Порівняння властивостей і застосування двох сплавів із низьким -розширюванням

Sep 04, 2026

Залишити повідомлення

Оскільки аерокосмічна промисловість, точне приладобудування, електронне пакування та передові виробничі технології продовжують розвиватися, стабільність розмірів матеріалів під впливом температурних коливань стала критичним фактором, що впливає на точність і надійність продукції. Invar 36 та Invar 42 є типовими залізо-нікелевими сплавами з низьким-розтягуванням; однак вони відрізняються вмістом нікелю та характеристиками теплового розширення, що призводить до різних ролей у практичних застосуваннях.

Яка різниця між Invar 36 та Invar 42?

Invar 36 більше зосереджується на «власній стабільності розмірів», тоді як Invar 42 більше зосереджується на «відповідності розширення з іншими матеріалами».

Invar 36 зазвичай містить приблизно 36% нікелю та є класичним сплавом із ультра-низьким-розтягуванням; його головною перевагою є надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення. Оскільки матеріал зберігає чудову стабільність розмірів у середовищах зі значними температурними коливаннями, він переважно використовується для структурних компонентів і точного обладнання, яке потребує суворого контролю за температурною деформацією.

Invar 42 має вміст нікелю приблизно 42%; Хоча його коефіцієнт теплового розширення вищий, ніж у Invar 36, він більше відповідає характеристикам теплового розширення скла, кераміки та деяких електронних пакувальних матеріалів. Отже, перевага Invar 42 полягає не лише в «низькому розширенні», але й у його здатності мінімізувати теплову напругу між різнорідними матеріалами за рахунок відповідного теплового розширення.

LNG storage and transportation equipment

Хімічний склад

елемент	Інвар 36	Інвар 42
Ni	35.0 - 37.0%	41.5 - 42.5%
Fe	відпочинок	відпочинок
C	макс. 0,05%	макс. 0,05%
Мн	0.20 - 0.60%	макс. 0,80%
Si	макс. 0,30%	макс. 0,30%
P	макс. 0,02%	макс. 0,02%
S	макс. 0,02%	макс. 0,02%
Co	макс. 0,50%	максимум 1,0%

Основна відмінність між цими двома матеріалами полягає у вмісті нікелю. Коли вміст нікелю збільшується від приблизно 36% до приблизно 42%, змінюється характеристика теплового розширення сплаву; отже, незважаючи на те, що інвар 36 і інвар 42 класифікуються як сплави з низьким -розширенням, їхні цілі розробки відрізняються.

Фізичні та механічні властивості (типові значення)

1. Фізичні властивості

	Інвар 36	Інвар 42
Щільність	8,1 г/см³	8,12 г/см³
Температура Кюрі	230 градусів (низькі-характеристики розширення втрачаються вище цієї температури)	360 градусів (низькі-характеристики розширення втрачаються вище цієї температури)
Модуль Юнга	145 ГПа	145 ГПа

2. Коефіцієнт теплового розширення

	Інвар 36	Інвар 42
Діапазон 20-100 градусів	Менше або дорівнює 1,2 × 10⁻⁶ /K	4,2–4,8 × 10⁻⁶ / градус
Діапазон від -250 градусів до +200 градусів	Зберігає надзвичайно низький коефіцієнт розширення	4,8–5,4 × 10⁻⁶ / градус

3. Механічні властивості (кімнатна-температура відпаленого стану)

	Інвар 36	Інвар 42
Міцність на розрив	450–490 МПа	450–550 МПа
Межа плинності (0,2%)	240–274 МПа	180–250 МПа
Подовження	Більше або дорівнює 30–42%	Більше або дорівнює 30%

Чому відмінності у вмісті нікелю призводять до відмінностей у продуктивності?

Характеристики низького-розширення сплавів серії Invar-пов’язані з унікальною мікроструктурою та магнітними властивостями залізо-нікелевих сплавів. Їх поведінка щодо теплового розширення не просто визначається правилом, згідно з яким «менший вміст нікелю призводить до меншого розширення»; скоріше, це виникає через взаємодію вмісту нікелю, кристалічної структури та магнітного стану.

Invar 36 потрапляє в композиційний діапазон, де «ефект інвару» найбільш виражений, що дозволяє йому досягти виключно низького теплового розширення. Ця характеристика робить його особливо придатним для точних конструкцій, де коливання температури інакше можуть призвести до похибок розмірів.

Коли вміст нікелю збільшується приблизно до 42%, змінюється поведінка сплаву щодо теплового розширення. Незважаючи на те, що Invar 42 все ще демонструє низькі -розширювальні властивості, його головна цінність полягає в відповідності теплового розширення іншим матеріалам із низьким-розширенням, а не просто в досягненні найнижчого можливого коефіцієнта теплового розширення.

додаток

Інвар 36

Підходить для високо-точного контролю розмірів

Прецизійні вимірювальні прилади
Оптичне обладнання
Компоненти аерокосмічної конструкції
Прецизійні механічні вузли
Високо{0}}точний інструмент
Прес-форми для виготовлення композитів
Температурно-структурні компоненти

Інвар 42

Підходить для скляної та керамічної упаковки.

Електронна упаковка
Ущільнення зі скла--метал
електронна трубка
керамічний пакет
Електричні компоненти
Точні електронні компоненти
Деяке аерокосмічне електронне обладнання

Що краще, Invar 36 або Invar 42?

Насправді не існує простої ієрархії вищості чи неповноцінності між двома матеріалами.

Якщо вимогою до конструкції є мінімальна зміна розмірів самого матеріалу, Invar 36, як правило, є більш прийнятним вибором.

Якщо вимоги до конструкції вимагають теплового розширення, яке близько відповідає характеристикам таких матеріалів, як скло або кераміка, Invar 42 зазвичай пропонує явну перевагу.

Тому вибір матеріалу не повинен базуватися виключно на коефіцієнті теплового розширення; натомість слід враховувати такі фактори, як робоча температура, конструктивний дизайн, сполучні матеріали та вимоги до точності, щоб повністю використати переваги продуктивності сплавів із низьким-розтягуванням.

Постачання Lork Group

Маючи п’ятнадцять років досвіду в управлінні ланцюгом постачання спеціальних сплавів, Lork Group включила Invar 36 і Invar 42 у свій основний портфель продуктів, пропонуючи широкий спектр форм, включаючи пластини, прутки, труби, стрічки, дріт, поковки та кільця. Він підтримує індивідуальне-розрізання по довжині та невеликі-серійні замовлення.

Стандарти:

Інварія 36: ASTM B753 / F1684, GB/T 15018, UNS K93600

Інварія 42: ASTM F30, YB/T 5235, UNS K94100

На додаток до інварного сплаву, згаданого в статті, Lork пропонує більше серій прецизійних сплавів; ми раді вашим запитам і замовленням.