Fe-Ni36鐵鎳合金

Invar 36(4J36)因瓦合金合金又稱因瓦(INVAR)合金，合金的居里點(diǎn)約為230℃，低于這一溫度時(shí)合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，高于這一溫度時(shí)合金為無(wú)磁性的，膨脹系數(shù)增大。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內(nèi)尺寸近似恒定的元件，廣泛用于無(wú)線電工業(yè)、精密儀器、儀表及其他工業(yè)。

 

1.1 Invar 36(4J36)因瓦合金材料牌號(hào) Invar 36(4J36)因瓦合金。

1.2 Invar 36(4J36)因瓦合金相近牌號(hào) 見(jiàn)表1-1。

表1-1[1,2]

俄羅斯	美國(guó)	英國(guó)	日本	法國(guó)	德國(guó)
32H 32H-BИ -	Invar Nilvar Unipsan 36	Invar Nilo36 36Ni	不變鋼 Cactus LE -	Invar Standard Fe-Ni36 -	Vacodil36 Nilos36 -

1.3 Invar 36(4J36)因瓦合金材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5241-1993《低膨脹合金4J32、Invar 36(4J36)因瓦合金、4J38和4J40技術(shù)條件》。

1.4 Invar 36(4J36)因瓦合金化學(xué)成分 見(jiàn)表1-2。

表1-2%

C	P	S	Si	Mn	Ni	Fe
≤
0.05	0.020	0.020	0.30	0.2～0.6	35.0～37.0	余量

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定范圍。

1.5 Invar 36(4J36)因瓦合金熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣按下述方法加工和熱處理：將半成品試樣加熱至840℃±10℃，保溫1h,水淬，再將試樣加工為成品試樣，在315℃±10℃保溫1h，隨爐冷或空冷。

1.6 Invar 36(4J36)因瓦合金品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒、管、板、絲和帶。

1.7 Invar 36(4J36)因瓦合金熔煉與鑄造工藝 用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐和電弧爐熔煉。

1.8 Invar 36(4J36)因瓦合金應(yīng)用概況與特殊要求 該合金是典型低膨脹合金。經(jīng)航空工廠長(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定；使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝及加工工藝，以保證材料的穩(wěn)定性。

 Fe-Ni36鐵鎳合金

 

二、Invar 36(4J36)因瓦合金物理及化學(xué)性能 

   

2.1 Invar 36(4J36)因瓦合金熱性能                                        

2.1.1 Invar 36(4J36)因瓦合金溶化溫度范圍 1430～1450℃[1,2]。

2.1.2 Invar 36(4J36)因瓦合金熱導(dǎo)率 λ=11W/(m•℃)[1,2]。

2.1.3 Invar 36(4J36)因瓦合金比熱容 c(20～100℃)=515J/(kg•℃)。

2.1.4 Invar 36(4J36)因瓦合金線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α1(20～100℃)≤1.5×10-6℃-1。

合金試樣在保護(hù)氣氛或真空中加熱到880℃±20℃，保溫1h，以不大于300℃/h冷卻，其平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-1。合金的膨脹曲線見(jiàn)圖 2-1。

表2-1[1]

溫度范圍/℃		溫度范圍/℃	/10-6℃-1
20～60	1.8	20～250	3.6
20～40	1.8	20～300	5.2
20～20	1.6	20～350	6.5
20～0	1.6	20～400	7.8
20～50	1.1	20～450	8.9
20～100	1.4	20～500	9.7
20～150	1.9	20～550	10.4
20～200	2.5	20～600	11.0

2.2 Invar 36(4J36)因瓦合金密度 ρ=8.10g/cm3[1]。

2.3 Invar 36(4J36)因瓦合金電性能

2.3.1 Invar 36(4J36)因瓦合金電阻率 ρ=0.78μΩ·m[1,2]。

2.3.2 Invar 36(4J36)因瓦合金電阻溫度系數(shù) 見(jiàn)表2-2。 

表2-2[1,2]

溫度范圍/℃	20～50	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500
αR/103℃-1	1.8	1.7	1.4	1.2	1.0	0.9

2.4 Invar 36(4J36)因瓦合金磁性能

2.4.1 Invar 36(4J36)因瓦合金居里點(diǎn) Tc=230℃[1,2]。

2.4.2 Invar 36(4J36)因瓦合金合金（帶材）的磁性能 見(jiàn)表2-3。

表2-3[1,2]

H/(A/m)	B/T	H/(A/m)	B/T
8	1.8×10-2	160	0.74
16	4.2×10-2	400	0.97
24	8×10-2	800	1.12
40	0.2	2000	1.27
80	0.5	4000	1.32

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.6T，矯頑力Hc=48A/m[1,2]。

2.4.3 Invar 36(4J36)因瓦合金合金磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系（磁場(chǎng)強(qiáng)度400A/m) 見(jiàn)表2-4。

表2-4[1,2]

θ/℃	-17.8	10.0	37.8	66	93	116
μ/(mH/m)	2.25	2.14	2.04	1.93	1.81	1.70

2.5 Invar 36(4J36)因瓦合金化學(xué)性能 合金在大氣、淡水、和海水中有一定的耐腐蝕性。 

 

 

三、Invar 36(4J36)因瓦合金力學(xué)性能

 

3.1 Invar 36(4J36)因瓦合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.2 Invar 36(4J36)因瓦合金室溫及各種溫度下的力學(xué)性能 

3.2.1 Invar 36(4J36)因瓦合金硬度 合金在退火狀態(tài)的硬度HV=140[1,2]。

3.2.2 Invar 36(4J36)因瓦合金拉伸性能 合金（退火狀態(tài)）在常溫下的拉伸性能見(jiàn)表3-1。在不同冷應(yīng)變下的拉伸性能見(jiàn)表3-2。 

表3-1[1]

σb/MPa	σP0.2/MPa	δ/%
450	274	35

表3-2

ε/%	σb/MPa	σP0.2/MPa	δ/%
15 25 30	641 689 731	448 617 655	14 9 8

3.3 Invar 36(4J36)因瓦合金持久和蠕變性能

3.4 Invar 36(4J36)因瓦合金疲勞性能 

3.5 Invar 36(4J36)因瓦合金彈性性能 

3.5.1 Invar 36(4J36)因瓦合金彈性模量 合金（退火狀態(tài)）的彈性模量E=144GPa。

 

 

四、Invar 36(4J36)因瓦合金組織結(jié)構(gòu)

 

4.1 Invar 36(4J36)因瓦合金相變溫度           

4.2 Invar 36(4J36)因瓦合金時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 

4.3 Invar 36(4J36)因瓦合金合金組織結(jié)構(gòu) 合金為單相奧氏體組織。

4.4 Invar 36(4J36)因瓦合金晶粒度 冷應(yīng)變率ε=60%～70%、厚度d=1mm的帶材，在表4-1所示溫度下退火1h，空冷后，按YB 027-1992標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶粒度評(píng)