ІНВАР

1. Надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення (перевага основної частини): у діапазоні температур від -100 градусів до +200 градусів середній коефіцієнт лінійного розширення менше або дорівнює 1,8 × 10⁻⁶ / градус, значно нижчий, ніж у звичайної вуглецевої та нержавіючої сталі, що забезпечує майже нульове розширення.
2. Відмінна стабільність розмірів: після стабілізаційної обробки зміни розмірів під час тривалого -терміну служби є мінімальними, що робить його придатним для точних приладів і метрологічних стандартів.
3. Хороша пластичність і працездатність: у відпаленому стані подовження становить 30-40%, що дозволяє виконувати різні операції формування, такі як холодна прокатка, холодне волочіння, штампування та механічна обробка.
4. Чудові низько{1}}температурні характеристики: при -196 градусах (температура рідкого азоту) немає переходу від пластичного-до крихкого, зберігаючи хорошу міцність і в’язкість; це основний матеріал для зберігання та транспортування СПГ.
5. Хороша зварюваність: можна з’єднати за допомогою таких методів, як зварювання TIG, контактне зварювання та електронно-променеве зварювання. Відпал-для зняття напруги після зварювання може відновити властивості низького-розширення.
6. Відповідає багатьом міжнародним стандартам: ASTM B753 / ASTM F1684, UNS K93600, GB/T 15018 (4J36) тощо.

A:

Характеристики низького розширення ІНВАРУ виникають внаслідок ефекту Інвару, фізичного явища, викликаного феромагнетизмом:
1. Баланс між магнітострикцією та тепловими коливаннями решітки: нижче температури Кюрі (приблизно 230 градусів), INVAR знаходиться у феромагнітному стані. З підвищенням температури намагніченість зменшується, що призводить до ефекту «магнітострикції»-спонтанна намагніченість у феромагнетиках, як правило, спричиняє розширення об’єму. Між тим, атомні теплові коливання також призводять до нормального теплового розширення решітки.
2. Взаємне скасування позитивних і негативних ефектів: ці два ефекти точно компенсують один одного в INVAR-коли температура підвищується, атомні теплові коливання розширюють решітку, але зменшення магнітного порядку призводить до скорочення через магнітострикцію, яка точно врівноважує це розширення. Отже, сплав має надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення в широкому діапазоні температур від -100 градусів до +200 градусів.
3. Порушення вище точки Кюрі: коли температура перевищує точку Кюрі, сплав переходить від феромагнетизму до парамагнетизму, втрачаючи свій магнетизм і повертаючись до нормального позитивного розширення. Коефіцієнт теплового розширення тоді стрибає приблизно до 12 × 10⁻⁶/градус, що можна порівняти з коефіцієнтом звичайної сталі.

Термічна обробка INVAR має вирішальний вплив на кінцеву мікроструктурну стабільність і точність розмірів:
1. Відпал (зняття напруги, гомогенізація): нагрійте до 815-830 градусів (1525 градусів F), витримуйте 0,5 години на дюйм товщини, охолоджуйте в печі зі швидкістю менше або дорівнює 200 градусам F на годину та охолоджуйте на повітрі після охолодження нижче 600 градусів F.
2. Стабілізаційна обробка (рекомендовано для -високоточних деталей): витримуйте при 300-400 градусах протягом 10-20 годин, потім повільно охолодіть до кімнатної температури, щоб усунути залишкові напруги, стабілізувати аустенітну структуру та мінімізувати відхилення розмірів під час наступного використання.
3. Лікування для зняття напруги (після механічної обробки): витримуйте при 200-300 градусів протягом 1-2 годин, потім охолодіть на повітрі, щоб запобігти деформації, спричиненій напругою обробки.
Примітка: INVAR дуже чутливий до швидкості охолодження під час термообробки. Швидке охолодження може призвести до перенасичення аустеніту, що призведе до фазового перетворення опадів під час подальшого використання та спричинить зміни в коефіцієнті теплового розширення. Тому всі теплові обробки необхідно проводити методом повільного охолодження.

Ефективна робоча температура (зі стабільно низькою продуктивністю розширення):
Рекомендується бути менше або дорівнювати 200 градусам, де він може підтримувати надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення та чудову стабільність розмірів. Оптимальний діапазон температур для використання становить від -100 градусів до +100 градусів.
Низько{0}}температурні характеристики:
INVAR зберігає хорошу міцність і в’язкість при -196 градусах (температура рідкого азоту) без переходу від пластичного-до крихкого, що робить його ідеальним матеріалом для зберігання та транспортування СПГ (-162 градуси).
Обмеження-високої температури:
Коли температура перевищує 230 градусів (точка Кюрі), сплав перетворюється з феромагнітного на парамагнітний, втрачаючи свої -властивості низького розширення. Коефіцієнт теплового розширення різко зростає приблизно до 12 × 10⁻⁶/градус, що можна порівняти з коефіцієнтом звичайної сталі. Тому INVAR не підходить для високо-температурних середовищ понад 230 градусів.
Вплив температурного циклу:
Будь-який термічний цикл, що перевищує точку Кюрі, назавжди змінить його властивості низького-розширення, оскільки магнітна структура не може повністю відновитися до початкового стану після охолодження.

INVAR має хороші зварювальні властивості, але слід звернути увагу на наступне:
1. Рекомендовані методи зварювання: TIG (зварювання інертним газом вольфраму), контактне зварювання та електронно-променеве зварювання.
2. Попередня{1}}підготовка до зварювання: місце зварювання має бути ретельно очищене від масла, окалини та вологи.
3. Захисний газ: для зварювання та захисту тильної сторони слід використовувати -аргон високої чистоти, щоб запобігти високотемпературному окисленню.
4. Обробка після-зварювання: рекомендується виконати-відпал для зняття напруги (приблизно 600-650 градусів за Фаренгейтом) після зварювання, щоб усунути ріст зерен або виділені фази, які можуть виникнути в зоні термічного впливу, уникаючи змін у локальних коефіцієнтах розширення.
5. Присадковий метал: рекомендується використовувати присадковий дріт INVAR з того ж матеріалу, щоб забезпечити низьке розширення зварювального шва таким же, як і основного матеріалу.
6. Основні запобіжні заходи: INVAR має низьку теплопровідність (приблизно 10 Вт/(м·K)), тому швидкість нагрівання необхідно контролювати під час зварювання, щоб уникнути концентрації термічної напруги.

Часткова заміна можлива, але її потрібно оцінити на основі конкретних температурних діапазонів і вимог до точності:
Переваги INVAR:
1. Він має надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення (менше або дорівнює 1,8 × 10⁻⁶ / градус) у діапазоні від -100 градусів до +200 градусів, що робить його класичним сплавом із низьким коефіцієнтом розширення з найширшим застосуванням і найдосконалішою технологією.
2. Він демонструє хорошу оброблюваність і зварюваність, що дозволяє формувати його в різні форми.
3. Він має відмінні -температурні властивості та є основним матеріалом для зберігання та транспортування СПГ.
Обмеження INVAR:
Inadequate high-temperature (>230 градусів) продуктивність:
Коефіцієнт теплового розширення різко зростає вище точки Кюрі, що робить його непридатним для середовища з високою-температурою. Для застосування в межах 200-400 градусів розгляньте 4J32 (з приблизно 32% вмістом нікелю, що забезпечує більш стабільний коефіцієнт теплового розширення в нижчому діапазоні температур) або 4J40.
Загальна стійкість до корозії:
Він схильний до корозії в соляних бризках або середовищах,-які містять сірку, і потребує захисту поверхні. Для застосування з високими вимогами до корозійної стійкості можна розглянути нержавіючий інвар (нержавіючий інвар, 54Co-9Cr-Fe).
Довгостроковий-розмірний дрейф:
При тривалому зберіганні при кімнатній температурі можливі незначні зміни розмірів. Стабілізаційна обробка потрібна для-високоточних застосувань.
Рекомендації щодо вибору матеріалу:
Будь ласка, надайте детальні умови експлуатації (діапазон температур, вимоги до точності, середнє середовище, термін служби) для вибору конкретного матеріалу. Ми можемо допомогти з технічним та економічним порівняльним аналізом, щоб допомогти вам зробити оптимальний вибір між INVAR та іншими марками сплавів із низьким -розширюванням.
Щоб отримати пропозиції щодо конкретних специфікацій, звітів про випробування матеріалів або аркушів технічних параметрів, будь ласка, зв’яжіться з нашими інженерами з продажу. Ми підтримуємо налаштування розмірів, умов термічної обробки та обробки поверхні за потреби та надаємо повний набір документів, сертифікованих на міжнародному рівні.