invar(因瓦合金)介绍
殷瓦钢

1简介[1]因瓦合金(invar,也称为殷钢),是一种镍铁合金,其成分为镍36%,铁63.8%,碳0.2%,它的热膨胀系数极低,能在很宽的温度范围内保持固定长度。
艾林瓦合金(elinvar),是一种镍铁铬合金,成分为镍33%~35%,铁53%~61%,铬4%~5%,钨1%~3%,锰0.5%~2%,硅0.5%~2%,碳0.5%~2%,它在相当宽的温度范围内热弹性系数实际上是零(即杨氏模量不变),热膨胀系数也很低。
它是1896 年法国物理学家C.E.Guialme 发现的一种奇妙的合金,这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少, 出现所谓反常热膨胀现象, 从而可以在室温附近很宽的温度范围内, 获很小的甚至接近零的膨胀系数, 呈面心立方结构, 其牌号为4J36, 它的中文名字叫殷钢,英文名字叫因瓦合金( invar) , 意思是体积不变。
一般来说, 绝大多数金属和合金都是在受热时体积膨胀, 冷却时体积收缩, 它们的热膨胀系数呈线性增大,但是元周期表中的铁、镍、钴等过渡族元素组成的某些合金, 由于它们的铁磁性, 在一定的温度范围内, 热膨胀不符合正常的膨胀规律, 具有因瓦效应的反常热膨胀,也就是说它的机理与化学成分及磁性有关。
2特性[2]因瓦合金的主要特性为:膨胀系数小,强度、硬度不高,导热系数低,塑性、韧性高等;主要应用于显示器用荫罩,热双金属低膨胀层,电子元器件封接材料,精密仪器、仪表零部件,LNG 运输船,特殊传输电缆,提高离子激光器稳定性等等。
3发现[3]出现在中央电视台新闻联播中介绍我国上海沪东造船厂成功建造14.7万立方米LNG槽船的解说中。
[4]纪尧姆在研究铁镍合金的过程中偶然发现其热膨胀系数极低,于是就对整个合金系列展开了研究,从而发现了因瓦合金和艾林瓦合金以及其它一些有用的合金。
人们很快认识到因瓦合金的用处,它被用于测地基线的快速测量法。
这种合金在精密仪器中也得到了广泛的应用,如用来制造恒温器和天文钟的摆。
对因瓦效应的认识

对因瓦效应的认识理学院董俊华学号201010802004一、关于因瓦效应因瓦效应(InvarEffect)一般指一些磁性体在磁性相变温度即居里点Tc以下,其热膨胀索数趋近为零的现象.1896年法国物理学家C.E.Guialme发现了一种奇妙的合金[1],这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少,出现所谓反常热膨胀现象(负反常),从而可以在室温附近很宽的温度范围内,获得很小的甚至接近零的膨胀系数,这种合金的组成是64%的Fe和36%的Ni,呈面心里方结构,其牌号为4J36,它的中文名字叫殷钢,英文名字叫因瓦合金(invar),意思是体积不变。
这个卓越的合金对科学进步的贡献如此之大,致使其发现者法国人 C.E.Guilaume 为此获得1920年的诺贝尔奖,在历史上他是第一位也是唯一的科学家因一项冶金学成果而获此殊荣。
因瓦合金自从十九世纪被发现以来,人们就被它的巨大的工业应用潜力和所蕴含的丰富的物理内容所吸引,因瓦效应的研究不仅是阐明金属及其合金、化合物磁性起源的重要途径,而且在精密仪器仪表、微波通讯、石油运输容器以及高科技产品等领域有广泛的实际作用,因而因瓦合金是许多冶金材料学家力于开拓的新材料领域,其机理也是凝聚态物理学家尚待解决的难题。
一般来说,绝大多数金属和合金都是在受热时体积膨胀,冷却时体积收缩,它们的热膨胀系数呈线性增大,但是元素周期表中的铁、镍、钴等过渡族元素组成的某些合金,由于它们的铁磁性,在一定的温度范围内,热膨胀不符合正常的膨胀规律,具有因瓦效应的反常热膨胀。
例如,4J36因瓦合金在居里点以上的热膨胀与一般合金相似,但在居里点以下形成反常热膨胀,为了搞清因瓦合金的机理,科学家们作了大量的实验,试验表明,它的机理与化学成分及磁性有关,它在一定范围的线膨胀系数是由低膨胀和高膨胀两部分组成,含镍量在一定范围内的增减会引起铁、镍合金线膨胀系数的急剧变化。
当含有32%-36%的镍合金具有很低的线膨胀系数,一般平均膨胀系数为ã=1.5×10 -6 oC,当含Ni量达到36%时,因瓦合金热膨胀系数最低,达到a=1.8 10-6 oC,从而可获得低到接近零值甚至负值的热膨胀系数。
因瓦合金

因瓦合金(Invar alloy)简史法国人纪尧姆(C.E.Guillaume)为寻找标准尺材料铂铱合金的代用品,在1896年发明了FeNi36合金,在-50~100℃范围的平均线膨胀系数低于1.5×10-6/℃,约为普通钢的1/10。
因室温附近长度几乎不变,命名为因瓦合金(Invar为Invariability的缩写)。
这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少,出现所谓反常热膨胀现象(负反常),从而可以在室温附近很宽的温度范围内,获得很小的甚至接近零的膨胀系数,这种合金的组成是64%的Fe和36%的Ni,呈面心立方结构。
是电子工业和精密仪表工业用量较多的重要材料。
一、因瓦效应因瓦合金自从十九世纪被发现以来,人们就被它的巨大的工业应用潜力和所蕴含的丰富的物理内容所吸引,因瓦效应的研究不仅是阐明金属及其合金、化合物磁性起源的重要途径,而且在精密仪器仪表、微波通讯、石油运输容器以及高科技产品等领域有广泛的实际作用,因而因瓦合金是许多冶金材料学家力于开拓的新材料领域,其机理也是凝聚态物理学家尚待解决的难题。
一般来说,绝大多数金属和合金都是在受热时体积膨胀,冷却时体积收缩,它们的热膨胀系数呈线性增大,但是元素周期表中的铁、镍、钴等过渡族元素组成的某些合金,由于它们的铁磁性,在一定的温度范围内,热膨胀不符合正常的膨胀规律,具有因瓦效应的反常热膨胀。
例如,4J36因瓦合金在居里点以上的热膨胀与一般合金相似,但在居里点以下形成反常热膨胀,为了搞清因瓦合金的机理,科学家们作了大量的实验,试验表明,它的机理与化学成分及磁性有关,它在一定范围的线膨胀系数是由低膨胀和高膨胀两部分组成,含镍量在一定范围内的增减会引起铁、镍合金线膨胀系数的急剧变化。
当含有32%~36%的镍合金具有很低的线膨胀系数,一般平均膨胀系数为ã=1.5×10-6/℃,当含Ni量达到36%时,因瓦合金热膨胀系数最低,达到a=1.8 10-6/℃,从而可获得低到接近零值甚至负值的热膨胀系数。
invar(因瓦合金)介绍

1. Invar目录因室温附近长度几乎不变,命名为因瓦合金(Invar为Invariability 的缩写)。
中文名【】,也可简称为Invar,即含有%镍的铁合金,中国牌号4J36 等。
常温下具有很低的热膨胀系数(-20℃~20℃之间,其平均值约× 10-6/℃),号称金属之王,是精密仪器设备不可或缺的结构材料。
1.1. Invar - 发现历史1896 年,瑞士籍法国物理学家纪尧姆()发现该成分的合金具有的这一特性:在常温下(-80~230℃)内表现出很小的热膨胀系数。
Guilaume 由于该发现也荣获1920 年的诺贝尔奖,这是继德国物理学家伦琴()之后第二个获此殊荣的物理学家,也是冶金专业第一个获此殊荣的科学家。
1.2. Invar - Invar 的命名因为不同语言之间差异等原因,Invar 的命名众多,但是比较常用的名称分类如下:1. 美、英:Invariable Alloy,另外还有Invar36,Invar35,Ni36Fe,Fe-Ni36,NiInvar,Unispan36,Ni1036 等;2. 日:不变钢;3. 德:Vacodil36 ,另外还有Ni1036 等4. 汉:低,另外还有因瓦合金,殷钢,因钢,不胀钢,铟钢,因瓦,4J36,无膨胀合金等。
目前通行的比较规范的写法是Invar 和因瓦。
1.3. Invar - invar 的特性1.热膨胀系数小,常温下平均膨胀系数× 10-6/℃,且在室温-80℃ ~230℃ 时比较稳定。
2.强度、硬度不高,抗拉强度在590Mpa 左右,屈服强度在410Mpa 左右,布氏硬度在141HBS左右。
3.导热系数低,为10W/ ,仅为45 钢导热系数的1/4 左右。
45 号钢的导热系数为45 W/4.塑性、韧性、延伸率、断面收缩率以及冲击韧性都很高,延伸率δ= 30~45%,收缩率δ=50~70%。
冲击韧性αK=130-310 J/cm2。
4J36的机械性能和膨胀系数

4J36 因瓦合金(invar,也称为殷钢) 相近牌号
GB/T
UNS
AISI/ASTM W.Nr
4J36
K93600 Invar36
1.3912
4J36 的化学成分:
牌号 %
镍铁 碳 锰 硅 磷 硫
最小 35
0.2
4J36
余量
最大 37
0.0钜特殊钢} 4J36 的物理性能:
密度 8.1 g/cm³
熔点 1430℃
4J36 在常温下合金的机械性能的最小值:
抗 拉 强 度 屈 服 强 度 延 伸 率 布氏硬度
合金牌号
Rm
Rp0.2
A5
HB
N/mm² N/mm²
%
4J36
490
240
42
≤200
4J36 平均线膨胀系数(10-6℃)
20~300 20~400 20~450 20~500 20~530 20~600 20~100℃
℃℃℃℃℃℃
——
≤1.5 —— —— —— —— ——
4J36 主要特性 低膨胀合金 1.3912 在-60 度--80 度 大气温度变化内有较低 的膨胀系数和良好的可塑性、
4J36 应用领域 4J36 用于制作在气温变化范围内尺寸近于恒定的元件,广泛 用于无线电,精密仪表,仪器和其他行业,做标准量具,微波 谐振腔,双金属波动层等。
薄如纸张、亮如镜面的殷瓦钢【Invar】

薄如纸张、亮如镜面的殷瓦钢【Invar】导读LNG(LiquefiedNatural Gas液态天然气)船是在零下163摄氏度低温下运输液化气的专用船舶,是高技术、高难度、高附加值的'三高'产品,被称为'海上超级冷冻车'。
在世界民用造船领域,建造一艘LNG船的难度堪比建造一艘航母。
LNG船的储罐是独立于船体的特殊构造。
在该船舶的设计中,考虑的主要因素是能适应低温介质的材料,以及对易挥发或易燃物的处理。
众所周知,船舶一般使用钢材建造,隔热不好,-163度低温的LNG会对船体结构产生冷冻效应,钢铁将发生脆性断裂,后果不堪设想。
因此保温是LNG船建造的最大困难所在,对结构设计、建造工艺、建造材料等都有很高的要求。
仅以结构设计为例,就涉及船舶结构力学、流体力学、传热学、热弹性理论、断裂力学和低温材料等一系列科学知识。
目前世界LNG 船的储罐系统可以分为三种:SPB 储罐、Moss 球形储罐以及薄膜型(GTT)储罐。
其中,采用薄膜型(GTT)储罐的LNG 船由于其自有的优势,使用量占全球LNG 船总量的70%以上,属于运输LNG的主要船型。
制造薄膜型(GTT)储罐(货舱围护系统)LNG 船的关键材料——殷瓦钢,也称为不膨胀钢、因瓦合金、殷钢,是含36% 镍的合金钢。
由于殷瓦钢热膨胀系数极低,在巨大的温差变化时,其几乎不发生变形,在温度极低的环境下,依然保持良好的强度,并且具有比中碳钢更强的耐腐蚀性。
在-196 ℃的工作环境下,现有的可选材料中,它的综合性能是最适合作为液化气体运输和储存使用的金属材料。
近年,中国钢铁行业的龙头企业宝钢下属的特殊钢分公司和太钢不锈钢股份有限公司也已经开始涉足殷瓦钢生产技术的研究和试制。
殷瓦钢的基本性质殷瓦合金属于铁基高镍合金,通常含有32%-36%的镍,还含有少量的S、P、C等元素,其余为60%左右的Fe,由于镍为扩大奥氏体元素,故高镍使奥氏体转为马氏体的相变降至室温以下 -100~ -120℃,因而经退火后,殷瓦合金在室温及室温以下一定温度范围内,均具有面心晶格结构的奥氏体组织,也是镍溶于γ-Fe中形成的固溶体,因而殷瓦合金具有以下性能:1、膨胀系数小:因瓦合金也叫不胀钢,其平均膨胀系数一般为1.5×10-6℃,含镍在36%是达到1.8 ×10-8℃,且在室温-80℃—+100℃时均不发生变化。
铝包殷钢芯耐热导线的技术特性及应用

铝包殷钢芯耐热导线的技术特性及应用顾俊杰;袁奇;戈睛天【摘要】The transmission capacity will be doubled by the application of heat-resistant conductor invar alloy reinforced aluminium covered (INVAR)made from two special materials which are invar alloy covered with a-luminium and aluminium alloy super-heat-resistant with wire section unaffected and sag unchanged to make full use of existing right-of-way without reconstructing steel tower .The conductor temperature and power loss will also rise with the increase in transmission capacity,so the dead-end clamps and splicing sleeves related will be made from special materials and manufacturing process,and whether the application of INVAR will be pop-ularized remains unknown due to cost increase in power loss.%铝包殷钢芯耐热导线采用铝包殷钢芯和超耐热铝合金两种特殊材料加工而成,能够在导线截面不变、弧垂不增加的情况下,实现输送容量增加一倍以上,可充分利用原有线路走廊,无需改造杆塔。
invar(因瓦合金)介绍

1.Invar目录因室温附近长度几乎不变,命名为因瓦合金(Invar为Invariability的缩写)。
中文名【】,也可简称为 Invar,即含有%镍的铁合金,中国牌号4J36等。
常温下具有很低的热膨胀系数(-20℃~20℃之间,其平均值约×10-6/℃),号称金属之王,是精密仪器设备不可或缺的结构材料。
1.1.Invar - 发现历史1896年,瑞士籍法国物理学家纪尧姆()发现该成分的合金具有的这一特性:在常温下(-80~230℃)内表现出很小的热膨胀系数。
Guilaume 由于该发现也荣获1920年的诺贝尔奖,这是继德国物理学家伦琴()之后第二个获此殊荣的物理学家,也是冶金专业第一个获此殊荣的科学家。
1.2.Invar - Invar的命名因为不同语言之间差异等原因,Invar的命名众多,但是比较常用的名称分类如下:1. 美、英:Invariable Alloy,另外还有Invar36,Invar35,Ni36Fe,Fe-Ni36,NiInvar,Unispan36,Ni1036等;2. 日:不变钢;3. 德:Vacodil36 ,另外还有Ni1036等4. 汉:低,另外还有因瓦合金,殷钢,因钢,不胀钢,铟钢,因瓦,4J36,无膨胀合金等。
目前通行的比较规范的写法是Invar和因瓦。
1.3.Invar - invar的特性1.热膨胀系数小,常温下平均膨胀系数×10-6/℃,且在室温-80℃~230℃时比较稳定。
2.强度、硬度不高,抗拉强度在590Mpa左右,屈服强度在410Mpa左右,布氏硬度在141HBS左右。
3.导热系数低,为10W/ ,仅为45钢导热系数的1/4左右。
45号钢的导热系数为45 W/4.塑性、韧性、延伸率、断面收缩率以及冲击韧性都很高,延伸率δ= 30~45%,收缩率δ=50~70%。
冲击韧性αK=130-310 J/cm2。
Invar 不能热处理强化,其特性与奥氏体不锈钢类似,但比奥氏体不锈钢还要难加工。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.Invar目录1 发现历史2 Invar的命名3 invar的特性4 invar的发展及应用前景因室温附近长度几乎不变,命名为因瓦合金(Invar为Invariability的缩写)。
中文名【因瓦合金】,也可简称为 Invar,即含有35.4%镍的铁合金,中国牌号4J36等。
常温下具有很低的热膨胀系数(-20℃~20℃之间,其平均值约1.6×1.1.Invar - 发现历史1896年,瑞士籍法国物理学家纪尧姆(C.E.Guialme)发现该成分的合金具有的这一特性:在常温下(-80~230℃)内表现出很小的热膨胀系数。
Guilaume 由于该发现也荣获1920年的诺贝尔奖,这是继德国物理学家伦琴(Wilhelm.Conrad.Roentgen)之后第二个获此殊荣的物理学家,也是冶金专业第一个获此殊荣的科学家。
1.2.Invar - Invar的命名因为不同语言之间差异等原因,Invar的命名众多,但是比较常用的名称分类如下:1. 美、英:Invariable Alloy,另外还有Invar36,Invar35,Ni36Fe,Fe-Ni36,NiInvar,Unispan36,Ni1036等;2. 日:不变钢;3. 德:Vacodil36 ,另外还有Ni1036等瓦,4J36,无膨胀合金等。
目前通行的比较规范的写法是Invar和因瓦。
1.3.Invar - invar的特性1.热膨胀系数小,常温下平均膨胀系数1.6×10-6/℃,且在室温-80℃~230℃时比较稳定。
2.强度、硬度不高,抗拉强度在590Mpa左右,屈服强度在410Mpa左右,布氏硬度在141HBS左右。
3.导热系数低,为10W/m.K ,仅为45钢导热系数的1/4左右。
45号钢的导热系数为45 W/m.K4.塑性、韧性、延伸率、断面收缩率以及冲击韧性都很高,延伸率δ= 30~45%,收缩率δ=50~70%。
冲击韧性αK=130-310 J/cm2。
Invar 不能热处理强化,其特性与奥氏体不锈钢类似,但比奥氏体不锈钢还要难加工。
切削加工中主要表现为切削力大、切削温度高。
在加工过程中,还具有软、粘特性和很大的塑性,不易断屑,加剧刀具的磨损,降低工件的加工精度,因而必须采用高性能刀具。
1.4.Invar - invar的发展及应用前景Invar的发现引起了各国科学家的重视,使得Invar无论是从种类还是从性能和应用上都得到了极大的提高。
其发展历程:1. 1927年日本增本量研制出Fe-Ni-Co 系Superinvar ;2. 1931年增本量又研制了Fe-Ni-Cr 系不锈Invar;3. 1937年德国A.Kussmann发现了Fe-Pt和Fe-Pd 冶金系Invar;4. 1964年,Invar开始按照工业标准批量生产,成为商用合金材料;入了高温应用领域;6. 80年代末期,在Invar系列合金的基础上形成了现代低膨胀超合金系列。
作为低膨胀合金,都要求组织稳定性,FeNi36 型Invar在接近-273℃时也能保持稳定的奥氏体状态,因而获得最广泛的应用,其应用领域的扩大同样经历了比较长的过程:1. 早期主要用于制造精密仪器仪表、标准钟的摆杆、摆轮及钟表的游丝;2. 在1920年代用Invar代替铂用作于玻璃封接的引丝,显著降低了成本;3. 到了1950-1960年代,主要用于电子管、控温用的热双金属片、长度标尺、大地测量基线尺等;4. 到了1980-1990年代,广泛用于微波技术、液化气容器、彩电的荫罩、架空电缆芯材、谐振腔、激光准直仪腔体、光刻机主基板等;5. 进入21世纪之后,随着航天技术的飞速发展,其应用拓展到航天遥感器、精密激光设备、光学测量系统和波导管结构件、各种显微镜、天文望远镜中大型透镜的支撑系统以及需要安装透镜的各类科学仪器。
2.因瓦合金目录1 基本信息1.1 定义1.2 俗名1.3 发现者2 基本性质2.1 膨胀系数小2.2 强度、硬度不高2.3 导热系数低2.4 塑性、韧性高3 特性3.1 物理特性3.2 化学特性4 生产应用4.1 工业应用4.2 制造应用因瓦合金是FeNi36的一种铁镍合金。
因为它的热膨胀系数小而出名。
它应用在要求线度稳定性高的地方,如精密仪表等。
因瓦合金由瑞士科学家查尔斯·爱德华·纪尧姆于1896年发现,由于因瓦合金能改善仪表的性能。
为此,纪尧姆荣获1920年诺贝尔物理奖。
2.1.因瓦合金- 基本信息●定义因瓦合金(invar,也称为殷钢,改名字原为一商标名),是一种镍铁合金,其成分为镍36%,铁63.8%,碳0.2%,它的热膨胀系数极低,能在很宽的温度范围内保持固定长度。
●俗名的特殊钢,由于其膨胀系数极小,适合做测量元件。
因瓦是法语“Invar”的音译。
●发现者1896年由瑞士物理学家夏尔·爱德华·纪尧姆(C. E. Guillaume)首先发现。
2.2.因瓦合金- 基本性质因瓦合金属于铁基高镍合金,通常含有32%-36%的镍,还含有少量的S、P、C等元素,其余为60%左右的Fe,由于镍为扩大奥氏体元素,故高镍使奥氏体转为马氏体的相变降至室温以下,-100~-120℃,因而经退火后,因瓦合金在室温及室温以下一定温度范围内,均具有面心晶格结构的奥氏体组织,也是镍溶于γ-Fe中形成的固溶体,因而因瓦合金具有以下性能。
●膨胀系数小因瓦合金也叫不胀钢,其平均膨胀系数一般为1.5×10-6℃,含镍在36%是达到1.8 ×10-8℃,且在室温-80℃—+100℃时均不发生变化。
●强度、硬度不高因瓦合金含碳量小于0.05%,硬度和强度不高,抗拉强度在517Mpa左右,屈服强度276Mpa左右,维氏硬度在160左右,一般可以通过冷变形来提高强度,在强度提高的同时仍具有良好的塑性。
●导热系数低因瓦合金的导热系数为0.026~0.032cal/cm·sec·℃,仅为45钢导热系数的1/3-1/4。
●塑性、韧性高因瓦合金的延伸率和断面收缩率以及冲击韧性都很高,延伸率δ= 25-35%,冲击韧性αK=18-33公斤·米/厘米2.3.因瓦合金- 特性●物理特性绝大多数的金属和合金都是在受热时体积膨胀,冷却时体积收缩,但因瓦合金由于它的铁磁性,在一定的温度范围内,具有因瓦效应的反常热膨胀,其膨胀系数极低,有时甚至为零或负值。
●化学特性1896年瑞士瑞士科学家学家纪尧姆发现了一种奇妙的合金,这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少,出现所谓反常热膨胀现象(负反常),从而可以在室温附近很宽的温度范围内,获得很小的甚至接近零的膨胀系数,这种合金的组成是64%的Fe和36%的Ni,呈面心里方结构,其牌号为4J36,它的中文名字叫殷钢,英文名字叫因瓦合金(invar),意思是体积不变。
这个卓越的合金对科学进步的贡献如此之大,致使其发现者(瑞士物理学家纪尧姆)为此获得1920年的诺贝尔物理学奖,在历史上他是第一位也是唯一的科学家因一项冶金学成果而获此殊荣。
2.4.因瓦合金- 生产应●工业应用主要适用于电器元件与硬玻璃、软玻璃、陶瓷匹配封接的玻封合金,属于低膨胀合金。
其状态有硬态和软态两种。
4J36(Invar 36/K93600/1.3912) 因瓦合金/玻封合金在-60度--80 度大气温度变化内有较低的膨胀系数和良好的可塑性,用于制作在气温变化范围内尺寸近于恒定的元件,广泛用于无线电,精密仪表,仪器和其他行业,4J36(Invar 36/K93600/1.3912) 因瓦合金/玻封合金用来制作标准量具,微波谐振腔,双金属片被动层等。
●制造应用3.因瓦合金的特性来源于中国钢铁百科 >> 原料知识 >> 合金因瓦合金(invar alloy)含镍36%的铁基低热膨胀合金,在-50~100℃范围的平均线膨胀系数低于1.5×10-6 /℃,是电子工业和精密仪表工业用量较多的重要材料。
1、简史法国人纪尧姆(C.E.Guillaume)为寻找标准尺材料铂铱合金的代用品,在1896年发明了FeNi36合金,室温附近的平均线膨胀系数低于1.5×10-6/℃,约为普通钢的1/10。
因室温附近长度几乎不变,命名为因瓦合金(Invar为Invariability 的缩写)。
2、特性:因瓦合金为单相奥氏体,甚至在-196℃仍不出现马氏体相变,熔点为1450℃,居里温度约为230℃。
因瓦合金的平均线膨胀系数及物理、力学性能列于表1和表2中。
3、性能影响因素:影响因瓦合金线膨胀系数和尺寸稳定性的最主要因素,首先是化学成分和气体夹杂物,其次是由冷变形、切削加工以及高温加热后的冷却速度等工艺因素引起的内应力。
能明显提高线膨胀系数的因素是碳和硼的含量,其次是铝、硅、锰、钼、铬等元素。
氧、氮等气体和非金属夹杂物也使合金的线膨胀系数升高。
因瓦合金中的碳在使用过程中缓慢析出,导致长度发生变化,因此优质因瓦合金应当是超低碳和超纯的材料。
为了降低和稳定因瓦合金的线膨胀系数,采用三重热处理工艺:(1)加热到830℃,保温0.5h,水冷;(2)加热到315℃,保温1h,空冷;(3)加热到95℃,保温48h,空冷。
4、应用:因瓦合金主要用于微波设备的谐振腔,彩色显像管的荫罩,标准量具,热双金属的被动层,精密仪表构件。
由于因瓦合金的导热系数是铁镍合金中最低的,而且在极低温度下很稳定,因此在液化天然气和液氢的贮罐、输送管道等方面用量很大。