Invar 36 срещу Invar 42: Сравнение на свойствата и приложенията на две сплави с ниско-разширяване

Sep 04, 2026

Остави съобщение

С напредването на космическото пространство, прецизното оборудване, електронните опаковки и усъвършенстваните производствени технологии, стабилността на размерите на материалите при температурни колебания се превърна в критичен фактор, влияещ върху прецизността и надеждността на продукта. Invar 36 и Invar 42 са типични желязо-никелови сплави с ниско-разширяване; те обаче се различават по съдържание на никел и характеристики на топлинно разширение, което води до различни роли в практическите приложения.

Каква е разликата между Invar 36 и Invar 42?

Invar 36 се фокусира повече върху „своята собствена стабилност на размерите“, докато Invar 42 се фокусира повече върху „съвпадение на разширението с други материали“.

Invar 36 обикновено съдържа около 36% никел и е класическа сплав с ултра-ниско-разширяване; основното му предимство е изключително нисък коефициент на топлинно разширение. Тъй като материалът поддържа отлична стабилност на размерите в среди със значителни температурни колебания, той се използва предимно за структурни компоненти и прецизно оборудване, които изискват строг контрол върху термичната деформация.

Invar 42 има съдържание на никел приблизително 42%; докато неговият коефициент на термично разширение е по-висок от този на Invar 36, той се привежда в по-голяма степен с характеристиките на термично разширение на стъкло, керамика и някои електронни опаковъчни материали. Следователно, предимството на Invar 42 се крие не само в „ниското разширение“, но и в способността му да минимизира топлинния стрес между различни материали чрез съответстващо топлинно разширение.

LNG storage and transportation equipment

Химичен състав

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

Основната разлика между двата материала е в съдържанието на никел. Тъй като съдържанието на никел се увеличава от приблизително 36% до около 42%, поведението на термично разширение на сплавта се променя; следователно, въпреки че както Invar 36, така и Invar 42 са класифицирани като сплави с ниско-разширяване, техните конструктивни цели се различават.

Физични и механични свойства (типични стойности)

1. Физични свойства

	Инвария 36	Инвар 42
Плътност	8,1 g/cm³	8,12 g/cm³
Температура на Кюри	230 градуса (характеристиките на ниско-разширяване се губят над тази температура)	360 градуса (характеристиките на ниско-разширяване се губят над тази температура)
Модул на Юнг	145 GPa	145 GPa

2. Коефициент на топлинно разширение

	Инвария 36	Инвар 42
Диапазон 20–100 градуса	По-малко или равно на 1,2 × 10⁻⁶ /K	4,2–4,8 × 10⁻⁶ / градус
Диапазон от -250 градуса до +200 градуса	Поддържа изключително нисък коефициент на разширение	4,8–5,4 × 10⁻⁶ / градус

3. Механични свойства (стайна-температура отгрято състояние)

	Инвария 36	Инвар 42
Якост на опън	450–490 MPa	450–550 MPa
Граница на провлачване (0,2%)	240–274 MPa	180–250 MPa
Удължение	По-голямо или равно на 30–42%	По-голямо или равно на 30%

Защо разликите в съдържанието на никел водят до вариации в производителността?

Ниските-характеристики на разширение на сплавите от серията Invar- са свързани с уникалната микроструктура и магнитните свойства на железо-никеловите сплави. Тяхното поведение при топлинно разширение не се определя просто от правилото, че "по-ниското съдържание на никел води до по-ниско разширение"; по-скоро възниква от взаимодействието на съдържанието на никел, кристалната структура и магнитното състояние.

Invar 36 попада в обхвата на състава, където "ефектът Invar" е най-ясно изразен, което му позволява да постигне изключително ниско термично разширение. Тази характеристика го прави особено подходящ за прецизни конструкции, където температурните колебания биха могли иначе да доведат до грешки в размерите.

Тъй като съдържанието на никел се увеличава до приблизително 42%, поведението на сплавта при топлинно разширение се променя. Въпреки че Invar 42 все още проявява свойства на ниско-разширяване, основната му стойност е в съпоставянето на топлинното разширение на други материали с ниско-разширение, а не просто в постигането на възможно най-ниския коефициент на топлинно разширение.

приложение

Инвария 36

Подходящ за високо{0}}прецизен контрол на размерите

Прецизни измервателни уреди
Оптично оборудване
Аерокосмически структурни компоненти
Прецизни механични възли
Високо{0}}прецизни инструменти
Композитни форми за производство
Температурно-чувствителни структурни компоненти

Инвар 42

Подходящ за стъклени и керамични опаковки.

Електронна опаковка
Уплътнение от стъкло-към-метал
електронна тръба
керамичен пакет
Електрически компоненти
Прецизни електронни компоненти
Някои космическо електронно оборудване

Кое е по-добро, Invar 36 или Invar 42?

В действителност няма проста йерархия на превъзходство или малоценност между двата материала.

Ако проектното изискване е самият материал да претърпи минимална промяна на размерите, Invar 36 обикновено е по-подходящият избор.

Ако проектното изискване изисква топлинно разширение, близко до това на материали като стъкло или керамика, Invar 42 обикновено предлага определено предимство.

Следователно изборът на материал не трябва да се основава единствено на коефициента на топлинно разширение; вместо това трябва да се вземат предвид фактори като работна температура, структурен дизайн, свързващи материали и изисквания за точност, за да се използват напълно предимствата на производителността на сплавите с ниско-разширяване.

Възможности за доставка на Lork Group

С петнадесет години опит в управлението на веригата за доставка на специални сплави, Lork Group включи Invar 36 и Invar 42 в своето основно продуктово портфолио, предлагайки широка гама от форми, включително плочи, пръти, тръби, ленти, жици, изковки и пръстени. Поддържа персонализирано-рязане по дължина и малки{4}}партидни поръчки.

Стандарти:

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

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

В допълнение към сплавта Invar, спомената в статията, Lork предлага повече серии от прецизни сплави; приветстваме вашите запитвания и поръчки.