Invar 36 vs Invar 42: En sammenligning af egenskaber og anvendelser af to lav-ekspansionslegeringer

Sep 04, 2026

Læg en besked

Efterhånden som rumfart, præcisionsinstrumentering, elektronisk emballage og avancerede produktionsteknologier fortsætter med at udvikle sig, er dimensionsstabiliteten af materialer under temperaturudsving blevet en kritisk faktor, der påvirker produktets præcision og pålidelighed. Invar 36 og Invar 42 er begge typiske jern-nikkel lav-ekspansionslegeringer; dog adskiller de sig i nikkelindhold og termiske ekspansionskarakteristika, hvilket fører til forskellige roller i praktiske anvendelser.

Hvad er forskellen mellem Invar 36 og Invar 42?

Invar 36 fokuserer mere på "sin egen dimensionsstabilitet", mens Invar 42 fokuserer mere på "udvidelsesmatching med andre materialer".

Invar 36 indeholder typisk omkring 36 % nikkel og er en klassisk legering med ultra-lav-ekspansion; dens primære fordel er en ekstremt lav termisk udvidelseskoefficient. Fordi materialet opretholder fremragende dimensionsstabilitet i miljøer med betydelige temperaturudsving, bruges det overvejende til strukturelle komponenter og præcisionsudstyr, der kræver streng kontrol over termisk deformation.

Invar 42 har et nikkelindhold på ca. 42%; mens dens termiske udvidelseskoefficient er højere end for Invar 36, er den mere på linje med de termiske udvidelsesegenskaber for glas, keramik og visse elektroniske emballagematerialer. Som følge heraf ligger fordelen ved Invar 42 ikke blot i "lav ekspansion", men i dens evne til at minimere termisk spænding mellem uens materialer gennem tilpasset termisk ekspansion.

LNG storage and transportation equipment

Kemisk sammensætning

Element	Invar 36	Invar 42
Ni	35.0 - 37.0%	41.5 - 42.5%
Fe	hvile	hvile
C	maks. 0,05 %	maks. 0,05 %
Mn	0.20 - 0.60%	maks. 0,80 %
Si	maks. 0,30 %	maks. 0,30 %
P	maks. 0,02 %	maks. 0,02 %
S	maks. 0,02 %	maks. 0,02 %
Co	maks. 0,50 %	maks. 1,0 %

Den primære forskel mellem de to materialer ligger i deres nikkelindhold. Når nikkelindholdet stiger fra ca. 36% til ca. 42%, ændres legeringens termiske ekspansionsadfærd; Følgelig, selvom både Invar 36 og Invar 42 er klassificeret som lav-ekspansionslegeringer, er deres designmål forskellige.

Fysiske og mekaniske egenskaber (typiske værdier)

1. Fysiske egenskaber

	Invar 36	Invar 42
Tæthed	8,1 g/cm³	8,12 g/cm³
Curie temperatur	230 grader (lave-ekspansionskarakteristika går tabt over denne temperatur)	360 grader (lave-ekspansionskarakteristika går tabt over denne temperatur)
Youngs modul	145 GPa	145 GPa

2. Termisk udvidelseskoefficient

	Invar 36	Invar 42
20-100 graders rækkevidde	Mindre end eller lig med 1,2 × 10⁻⁶ /K	4,2–4,8 × 10⁻⁶ / grad
-250 grader til +200 graders område	Opretholder en ekstrem lav udvidelseskoefficient	4,8–5,4 × 10⁻⁶ / grad

3. Mekaniske egenskaber (rum-temperatur udglødet tilstand)

	Invar 36	Invar 42
Trækstyrke	450-490 MPa	450-550 MPa
Flydespænding (0,2 %)	240-274 MPa	180-250 MPa
Forlængelse	Større end eller lig med 30-42 %	Større end eller lig med 30 %

Hvorfor fører forskelle i nikkelindhold til variationer i ydeevne?

De lave-ekspansionskarakteristika af Invar--serielegeringer er knyttet til den unikke mikrostruktur og magnetiske egenskaber af jern-nikkellegeringer. Deres termiske ekspansionsadfærd er ikke blot bestemt af reglen om, at "lavere nikkelindhold resulterer i lavere ekspansion"; snarere opstår det fra samspillet mellem nikkelindhold, krystalstruktur og magnetisk tilstand.

Invar 36 falder inden for det kompositoriske område, hvor "Invar-effekten" er mest udtalt, hvilket gør det muligt at opnå en usædvanlig lav termisk udvidelse. Denne egenskab gør den særdeles velegnet til præcisionskonstruktioner, hvor temperaturudsving ellers kunne føre til dimensionsfejl.

Når nikkelindholdet stiger til ca. 42%, ændres legeringens termiske ekspansionsadfærd. Mens Invar 42 stadig udviser lave-ekspansionsegenskaber, ligger dens primære værdi i at matche den termiske udvidelse af andre lav-ekspansionsmaterialer i stedet for blot at opnå den lavest mulige termiske udvidelseskoefficient.

anvendelse

Invar 36

Velegnet til høj-dimensional kontrol

Præcisionsmåleinstrumenter
Optisk udstyr
Strukturelle komponenter til rumfart
Præcisionsmekaniske samlinger
Høj-præcisionsværktøj
Forme til fremstilling af komposit
Temperaturfølsomme strukturelle-komponenter

Invar 42

Velegnet til glas- og keramikemballage.

Elektronisk emballage
Glas-til-metalforsegling
elektronrør
keramisk pakke
Elektriske komponenter
Præcisions elektroniske komponenter
Noget elektronisk udstyr til rumfart

Hvad er bedre, Invar 36 eller Invar 42?

I virkeligheden er der ikke noget simpelt hierarki af overlegenhed eller underlegenhed mellem de to materialer.

Hvis designkravet er, at selve materialet skal gennemgå minimale dimensionsændringer, er Invar 36 generelt det mere egnede valg.

Hvis designkravet kræver en termisk ekspansionsadfærd, der nøje matcher materialer som glas eller keramik, tilbyder Invar 42 typisk en klar fordel.

Derfor bør materialevalg ikke udelukkende være baseret på termisk udvidelseskoefficient; i stedet skal faktorer såsom driftstemperatur, strukturelt design, sammenkoblingsmaterialer og præcisionskrav overvejes for fuldt ud at udnytte ydeevnefordelene ved lav-ekspansionslegeringer.

Lork Groups forsyningskapacitet

Med femten års ekspertise i forsyningskædestyring af speciallegeringer har Lork Group indarbejdet Invar 36 og Invar 42 i sin kerneproduktportefølje og tilbyder et omfattende udvalg af former, herunder plader, stænger, rør, strimler, ledninger, smedninger og ringe. Det understøtter tilpasset-længdeafskæring og små-batchordrer.

Standarder:

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

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

Ud over Invar-legeringen nævnt i artiklen tilbyder Lork flere serier af præcisionslegeringer; vi glæder os over dine forespørgsler og bestillinger.