Invar 36 vs Invar 42: Srovnání vlastností a aplikací dvou nízko-expanzních slitin

Sep 04, 2026

Zanechat vzkaz

Vzhledem k tomu, že letectví, přesné přístrojové vybavení, elektronické obaly a pokročilé výrobní technologie pokračují vpřed, rozměrová stabilita materiálů při kolísání teplot se stala kritickým faktorem ovlivňujícím přesnost a spolehlivost produktu. Invar 36 a Invar 42 jsou typické slitiny železa-niklu s nízkou roztažností-; liší se však obsahem niklu a charakteristikami tepelné roztažnosti, což vede k odlišným rolím v praktických aplikacích.

Jaký je rozdíl mezi Invar 36 a Invar 42?

Invar 36 se více zaměřuje na „vlastní rozměrovou stabilitu“, zatímco Invar 42 se zaměřuje spíše na „shoda rozšíření s jinými materiály“.

Invar 36 obvykle obsahuje asi 36 % niklu a je to klasická ultra-nízko{3}}expanzní slitina; jeho hlavní výhodou je extrémně nízký koeficient tepelné roztažnosti. Protože si materiál zachovává vynikající rozměrovou stabilitu v prostředí s výraznými teplotními výkyvy, používá se převážně pro konstrukční součásti a přesná zařízení, která vyžadují přísnou kontrolu nad tepelnou deformací.

Invar 42 má obsah niklu přibližně 42 %; zatímco jeho koeficient tepelné roztažnosti je vyšší než u Invaru 36, lépe odpovídá charakteristikám tepelné roztažnosti skla, keramiky a některých elektronických obalových materiálů. V důsledku toho výhoda Invaru 42 nespočívá pouze v „nízké roztažnosti“, ale v jeho schopnosti minimalizovat tepelné napětí mezi odlišnými materiály prostřednictvím přizpůsobené tepelné roztažnosti.

LNG storage and transportation equipment

Chemické složení

Živel	Invar 36	Invar 42
Ni	35.0 - 37.0%	41.5 - 42.5%
Fe	odpočinek	odpočinek
C	max 0,05 %	max 0,05 %
Mn	0.20 - 0.60%	max. 0,80 %
Si	max 0,30 %	max 0,30 %
P	max 0,02 %	max 0,02 %
S	max 0,02 %	max 0,02 %
spol	max. 0,50 %	max 1,0 %

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma materiály spočívá v obsahu niklu. Jak se obsah niklu zvyšuje z přibližně 36 % na přibližně 42 %, mění se chování slitiny při tepelné roztažnosti; v důsledku toho, přestože jsou Invar 36 i Invar 42 klasifikovány jako slitiny s nízkou roztažností, jejich konstrukční cíle se liší.

Fyzikální a mechanické vlastnosti (typické hodnoty)

1. Fyzikální vlastnosti

	Invar 36	Invar 42
Hustota	8,1 g/cm³	8,12 g/cm³
Curieova teplota	230 stupňů (nad touto teplotou se charakteristiky nízké{1}}expanze ztratí)	360 stupňů (nad touto teplotou se charakteristiky nízké{1}}expanze ztratí)
Youngův modul	145 GPa	145 GPa

2. Součinitel tepelné roztažnosti

	Invar 36	Invar 42
Rozsah 20-100 stupňů	Menší nebo rovno 1,2 x 10⁻⁶ /K	4,2–4,8 × 10⁻⁶ / stupeň
Rozsah -250 stupňů až +200 stupňů	Udržuje extrémně nízký koeficient roztažnosti	4,8–5,4 × 10⁻⁶ / stupeň

3. Mechanické vlastnosti (stav žíhaný na pokojovou-teplotu)

	Invar 36	Invar 42
Pevnost v tahu	450–490 MPa	450–550 MPa
Mez kluzu (0,2 %)	240–274 MPa	180–250 MPa
Prodloužení	Větší nebo rovno 30–42 %	Větší nebo rovno 30 %

Proč rozdíly v obsahu niklu vedou ke změnám výkonu?

Nízká -expanzní charakteristika slitin řady Invar- souvisí s jedinečnou mikrostrukturou a magnetickými vlastnostmi slitin železa-niklu. Jejich chování při tepelné roztažnosti není jednoduše určeno pravidlem, že „nižší obsah niklu vede k nižší roztažnosti“; spíše vzniká souhrou obsahu niklu, krystalové struktury a magnetického stavu.

Invar 36 spadá do rozmezí složení, kde je „invar efekt“ nejvýraznější, což mu umožňuje dosáhnout výjimečně nízké tepelné roztažnosti. Díky této vlastnosti je zvláště vhodný pro přesné konstrukce, kde by jinak mohlo kolísání teploty vést k rozměrovým chybám.

Když se obsah niklu zvýší na přibližně 42 %, změní se chování slitiny při tepelné roztažnosti. I když Invar 42 stále vykazuje nízkou -roztažnost, jeho primární hodnota spočívá ve srovnání tepelné roztažnosti s jinými-materiály s nízkou roztažností, spíše než v prostém dosažení nejnižšího možného koeficientu tepelné roztažnosti.

aplikace

Invar 36

Vhodné pro vysoce přesné{0}}ovládání rozměrů

Přesné měřicí přístroje
Optické vybavení
Letecké konstrukční prvky
Přesné mechanické sestavy
Vysoce přesné{0}}nástroje
Výroba kompozitních forem
Konstrukční prvky-citlivé na teplotu

Invar 42

Vhodné pro skleněné a keramické obaly.

Elektronické balení
Těsnění ze skla-na{1}}kov
elektronka
keramický obal
Elektrické komponenty
Přesné elektronické součástky
Některá letecká elektronická zařízení

Co je lepší, Invar 36 nebo Invar 42?

Ve skutečnosti mezi těmito dvěma materiály neexistuje jednoduchá hierarchie nadřazenosti nebo podřízenosti.

Pokud je konstrukčním požadavkem, aby samotný materiál prošel minimální rozměrovou změnou, je Invar 36 obecně vhodnější volbou.

Pokud požadavek na design vyžaduje chování tepelné roztažnosti, které se těsně shoduje s chováním materiálů, jako je sklo nebo keramika, Invar 42 obvykle nabízí výraznou výhodu.

Výběr materiálu by proto neměl být založen pouze na koeficientu tepelné roztažnosti; místo toho je třeba vzít v úvahu faktory, jako je provozní teplota, konstrukční provedení, spojovací materiály a požadavky na přesnost, aby bylo možné plně využít výkonnostních výhod slitin s nízkou roztažností.

Schopnost zásobování skupiny Lork

S patnáctiletými zkušenostmi v řízení dodavatelského řetězce speciálních slitin začlenila Lork Group Invar 36 a Invar 42 do svého hlavního produktového portfolia, které nabízí komplexní řadu forem včetně desek, tyčí, trubek, pásů, drátů, výkovků a kroužků. Podporuje vlastní-řezání délky a malé-dávkové objednávky.

standardy:

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

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

Kromě slitiny Invar zmíněné v článku nabízí Lork více sérií přesných slitin; vítáme vaše dotazy a objednávky.