Invar 36 vs Invar 42: Kahden matalan-laajenevan metalliseoksen ominaisuuksien ja sovellusten vertailu

Sep 04, 2026

Jätä viesti

Ilmailun, tarkkuusinstrumentoinnin, elektronisten pakkausten ja kehittyneiden valmistustekniikoiden kehittyessä materiaalien mittastabiilisuudesta lämpötilanvaihteluissa on tullut kriittinen tekijä, joka vaikuttaa tuotteen tarkkuuteen ja luotettavuuteen. Invar 36 ja Invar 42 ovat molemmat tyypillisiä rauta-nikkelivähän-laajenevia metalliseoksia; Ne eroavat kuitenkin nikkelipitoisuudesta ja lämpölaajenemisominaisuuksista, mikä johtaa erilaisiin rooleihin käytännön sovelluksissa.

Mitä eroa on Invar 36:lla ja Invar 42:lla?

Invar 36 keskittyy enemmän "omaan mittojen vakauteen", kun taas Invar 42 keskittyy enemmän "laajenemisen yhteensovittamiseen muiden materiaalien kanssa".

Invar 36 sisältää tyypillisesti noin 36 % nikkeliä ja on klassinen ultra-vähän-laajeneva metalliseos; sen ensisijainen etu on erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin. Koska materiaali säilyttää erinomaisen mittapysyvyyden ympäristöissä, joissa on merkittäviä lämpötilanvaihteluita, sitä käytetään pääasiassa rakenneosissa ja tarkkuuslaitteissa, jotka vaativat tiukkaa lämpömuodonmuutosten valvontaa.

Invar 42:n nikkelipitoisuus on noin 42 %; vaikka sen lämpölaajenemiskerroin on suurempi kuin Invar 36:n, se vastaa paremmin lasin, keramiikan ja tiettyjen elektronisten pakkausmateriaalien lämpölaajenemisominaisuuksia. Näin ollen Invar 42:n etu ei piile pelkästään "alhaisessa laajenemisessa", vaan sen kyvyssä minimoida erilaisten materiaalien välinen lämpöjännitys sovitetun lämpölaajenemisen avulla.

LNG storage and transportation equipment

Kemiallinen koostumus

Elementti	Invar 36	Invar 42
Ni	35.0 - 37.0%	41.5 - 42.5%
Fe	levätä	levätä
C	enintään 0,05 %	enintään 0,05 %
Mn	0.20 - 0.60%	enintään 0,80 %
Si	enintään 0,30 %	enintään 0,30 %
P	enintään 0,02 %	enintään 0,02 %
S	enintään 0,02 %	enintään 0,02 %
Co	enintään 0,50 %	enintään 1,0 %

Ensisijainen ero näiden kahden materiaalin välillä on niiden nikkelipitoisuudessa. Kun nikkelipitoisuus kasvaa noin 36 %:sta noin 42 %:iin, lejeeringin lämpölaajenemiskäyttäytyminen muuttuu; näin ollen, vaikka sekä Invar 36 että Invar 42 on luokiteltu heikosti{5}}laajeneviksi seoksiksi, niiden suunnittelutavoitteet vaihtelevat.

Fyysiset ja mekaaniset ominaisuudet (tyypilliset arvot)

1. Fysikaaliset ominaisuudet

	Invar 36	Invar 42
Tiheys	8,1 g/cm³	8,12 g/cm³
Curie lämpötila	230 astetta (alhaiset-laajenemisominaisuudet menetetään tämän lämpötilan yläpuolella)	360 astetta (alhaiset-laajenemisominaisuudet menetetään tämän lämpötilan yläpuolella)
Youngin moduuli	145 GPa	145 GPa

2. Lämpölaajenemiskerroin

	Invar 36	Invar 42
20-100 astetta	Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,2 × 10⁻⁶ /K	4,2–4,8 × 10⁻⁶ / aste
-250 asteesta +200 asteeseen	Säilyttää erittäin alhaisen laajenemiskertoimen	4,8–5,4 × 10⁻⁶ / aste

3. Mekaaniset ominaisuudet (huone{1}}hehkutettu tila)

	Invar 36	Invar 42
Vetolujuus	450-490 MPa	450-550 MPa
myötölujuus (0,2 %)	240-274 MPa	180-250 MPa
Pidentymä	Suurempi tai yhtä suuri kuin 30–42 %	Suurempi tai yhtä suuri kuin 30 %

Miksi erot nikkelipitoisuudessa johtavat vaihteluihin suorituskyvyssä?

Invar--sarjan metalliseosten alhaiset-laajenemisominaisuudet liittyvät rauta-nikkeliseosten ainutlaatuiseen mikrorakenteeseen ja magneettisiin ominaisuuksiin. Niiden lämpölaajenemiskäyttäytymistä ei yksinkertaisesti määrää sääntö, jonka mukaan "pienempi nikkelipitoisuus johtaa pienempään laajenemiseen"; pikemminkin se johtuu nikkelipitoisuuden, kiderakenteen ja magneettisen tilan vuorovaikutuksesta.

Invar 36 kuuluu koostumusalueelle, jossa "Invar-ilmiö" on voimakkain, mikä mahdollistaa sen poikkeuksellisen alhaisen lämpölaajenemisen. Tämä ominaisuus tekee siitä erityisen sopivan tarkkuusrakenteisiin, joissa lämpötilan vaihtelut voivat muuten johtaa mittavirheisiin.

Kun nikkelipitoisuus nousee noin 42 %:iin, lejeeringin lämpölaajenemiskäyttäytyminen muuttuu. Vaikka Invar 42:lla on edelleen alhaiset-laajenemisominaisuudet, sen ensisijainen arvo on muiden vähän -laajenevien materiaalien lämpölaajenemisen yhteensovittamisessa sen sijaan, että se saavuttaisi vain pienimmän mahdollisen lämpölaajenemiskertoimen.

sovellus

Invar 36

Soveltuu erittäin{0}}tarkkuuteen mittojen hallintaan

Tarkkuusmittalaitteet
Optiset laitteet
Ilmailun rakenneosat
Tarkkuusmekaaniset kokoonpanot
Erittäin{0}}tarkat työkalut
Komposiittivalmistusmuotit
Lämpötila{0}}herkät rakenneosat

Invar 42

Sopii lasi- ja keramiikkapakkauksiin.

Elektroninen pakkaus
Lasi---metallitiiviste
elektroniputki
keraaminen paketti
Sähkökomponentit
Tarkkuuselektroniikkakomponentit
Jotkut ilmailun elektroniset laitteet

Kumpi on parempi, Invar 36 vai Invar 42?

Todellisuudessa näiden kahden materiaalin välillä ei ole yksinkertaista paremmuus- tai alemmuushierarkiaa.

Jos suunnitteluvaatimuksena on, että itse materiaalin koko muuttuu mahdollisimman vähän, Invar 36 on yleensä sopivampi valinta.

Jos suunnitteluvaatimus vaatii lämpölaajenemiskäyttäytymistä, joka vastaa läheisesti materiaalien, kuten lasin tai keramiikan, lämpölaajenemiskäyttäytymistä, Invar 42 tarjoaa tyypillisesti selkeän edun.

Siksi materiaalin valinnan ei tulisi perustua pelkästään lämpölaajenemiskertoimeen; sen sijaan on otettava huomioon sellaiset tekijät kuin käyttölämpötila, rakennesuunnittelu, liitosmateriaalit ja tarkkuusvaatimukset, jotta heikosti{0}}laajenevien metalliseosten suorituskykyetuja voidaan hyödyntää täysimääräisesti.

Lork Group Supply Capability

Viidentoista vuoden kokemuksella erikoisseosten toimitusketjun hallinnasta Lork Group on sisällyttänyt Invar 36:n ja Invar 42:n ydintuotevalikoimaansa, joka tarjoaa kattavan valikoiman muotoja, kuten levyjä, tankoja, putkia, nauhoja, lankoja, takoja ja renkaita. Se tukee räätälöityjä-pituusleikkauksia ja pieniä-erätilauksia.

Standardit:

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

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

Artikkelissa mainitun Invar-lejeeringin lisäksi Lork tarjoaa lisää tarkkuusseoksia; otamme mielellämme tiedustelut ja tilaukset.