Invar 36(UNS K93600)是一种 铁-镍低膨胀合金,通过镍含量(约36%)的精确控制,在 -250°C 至 +200°C 范围内表现出极低的热膨胀系数(CTE)。其核心特性是 “热膨胀趋近于零”,专为精密仪器、航空航天及低温工程中需要尺寸稳定性的场景设计,被誉为“热膨胀控制的黄金材料”。
超低热膨胀性
常温至 200°C 的平均热膨胀系数:1.6×10⁻⁶/°C(远低于普通钢材的 11-15×10⁻⁶/°C)。
在低温(-250°C)下仍保持低膨胀特性。
机械性能
中等强度与良好加工性(退火态,常温):
抗拉强度:≥ 450 MPa
屈服强度:≥ 240 MPa
延伸率:≥ 30%
物理特性
无磁性(在居里温度 280°C 以下)。
导热性低,热导率(20°C):10.5 W/m·K。
精密仪器:光学镜架、激光谐振腔、钟表游丝。
航空航天:卫星天线支架、惯性导航系统框架、低温燃料储罐。
能源工业:液化天然气(LNG)管道、超导磁体支撑结构。
电子制造:半导体封装模具、光刻机精密部件。
科研设备:高精度测量仪器、低温恒温器。
热加工
推荐温度:800-1150°C,加工后需缓慢冷却(炉冷或空冷)。
避免在 500-750°C 区间停留,防止脆性相析出。
冷加工
需中间退火(830-885°C)以消除加工硬化。
退火处理
退火温度:830-885°C,保温 1-2 小时后空冷。
焊接
适用方法:TIG、电子束焊、电阻焊。
焊材选择:匹配低膨胀合金焊丝(如 ERNiFe-36)。
温度限制:长期使用温度不超过 200°C,高温下热膨胀系数会显著升高。
磁性变化:超过居里温度(280°C)后变为磁性材料,需避免对无磁性要求的场景。
加工环境:防止硫、铅污染,避免高温脆裂。
VS Kovar(铁镍钴合金):
Invar 36 热膨胀系数更低,但 Kovar 更匹配玻璃/陶瓷的膨胀系数(用于电子封装)。
VS 不锈钢(如304L):
热膨胀系数仅为不锈钢的 1/7,但耐腐蚀性较弱,需表面处理。