INVAR

1. Extrémne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti (hlavná výhoda): V rozsahu teplôt od -100 stupňov až +200 stupňov je priemerný koeficient lineárnej rozťažnosti menší alebo rovný 1,8 × 10⁻⁶ / stupeň , výrazne nižší ako pri bežnej uhlíkovej oceli a nehrdzavejúcej oceli, čo umožňuje takmer nulovú rozťažnosť.
2. Vynikajúca rozmerová stabilita: Po stabilizačnej úprave sú rozmerové zmeny počas-dlhodobej prevádzky minimálne, vďaka čomu je vhodný pre presné prístroje a metrologické štandardy.
3. Dobrá ťažnosť a spracovateľnosť: V žíhanom stave je predĺženie 30-40%, čo umožňuje rôzne tvárniace operácie, ako je valcovanie za studena, ťahanie za studena, razenie a obrábanie.
4. Vynikajúci výkon pri nízkych{1}}teplotách: Pri -196 stupňoch (teplota kvapalného dusíka) nedochádza k prechodu z ťažného-do krehkého stavu, pričom si zachováva dobrú pevnosť a húževnatosť; je základným materiálom pre skladovanie a prepravu LNG.
5. Dobrá zvárateľnosť: Dá sa spájať pomocou metód, ako je zváranie TIG, odporové zváranie a zváranie elektrónovým lúčom. Žíhanie na-namáhanie po zváraní môže obnoviť vlastnosti s nízkou rozťažnosťou.
6. Vyhovuje viacerým medzinárodným normám: ASTM B753 / ASTM F1684, UNS K93600, GB/T 15018 (4J36) atď.

A:

Charakteristiky nízkej expanzie INVAR vyplývajú z Invarovho efektu, fyzikálneho javu spôsobeného feromagnetizmom:
1. Rovnováha medzi magnetostrikciou a mriežkovými tepelnými vibráciami: Pod Curieovou teplotou (približne 230 stupňov) je INVAR vo feromagnetickom stave. So zvyšujúcou sa teplotou sa magnetizácia znižuje, čo vedie k efektu „magnetostrikcie“.-Spontánna magnetizácia vo feromagnetikách má tendenciu spôsobovať objemovú expanziu. Medzitým, atómové tepelné vibrácie tiež vedú k normálnej tepelnej rozťažnosti mriežky.
2. Vzájomné zrušenie pozitívnych a negatívnych efektov: Tieto dva efekty sa v INVAR presne rušia,-keď teplota stúpa, atómové tepelné vibrácie rozširujú mriežku, ale zníženie magnetického poriadku vedie ku kontrakcii z magnetostrikcie, ktorá presne vyvažuje túto expanziu. V dôsledku toho zliatina vykazuje extrémne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti v širokom rozsahu teplôt od -100 stupňov do +200 stupňov.
3. Porucha nad Curieovým bodom: Keď teplota prekročí Curieho bod, zliatina prejde z feromagnetizmu do paramagnetizmu, stratí svoj magnetizmus a vráti sa k normálnemu pozitívnemu rozpínaniu. Koeficient tepelnej rozťažnosti potom vyskočí na približne 12 × 10⁻⁶ / stupeň, čo je porovnateľné s koeficientom bežnej ocele.

Tepelné spracovanie INVAR má rozhodujúci vplyv na konečnú mikroštrukturálnu stabilitu a rozmerovú presnosť:
1. Žíhanie (uvoľnenie napätia, homogenizácia): Zahrejte na 815-830 stupňov (1525 stupňov F), udržiavajte 0,5 hodiny na palec hrúbky, pec ochladzujte rýchlosťou menšou alebo rovnou 200 stupňov F za hodinu a ochladzujte vzduchom po ochladení pod 600 stupňov F.
2. Stabilizačná úprava (odporúča sa pre vysoko presné súčiastky): Podržte pri teplote 300 – 400 stupňov po dobu 10 – 20 hodín, potom pomaly ochlaďte na izbovú teplotu, aby ste odstránili zvyškové napätia, stabilizovali austenitickú štruktúru a minimalizovali rozmerový posun počas následného použitia.
3. Ošetrenie na uvoľnenie napätia (po obrábaní): Podržte pri teplote 200-300 stupňov 1-2 hodiny, potom ochlaďte na vzduchu, aby ste zabránili deformácii spôsobenej namáhaním pri obrábaní.
Poznámka: INVAR je vysoko citlivý na rýchlosť ochladzovania počas tepelného spracovania. Rýchle ochladenie môže viesť k presýteniu austenitu, čo má za následok transformáciu precipitačnej fázy počas následného použitia a spôsobuje zmeny v koeficiente tepelnej rozťažnosti. Preto sa všetky tepelné úpravy musia vykonávať metódou pomalého chladenia.

Efektívna pracovná teplota (so stabilným výkonom nízkej expanzie):
Odporúča sa, aby bol menší alebo rovný 200 stupňom, kde si môže zachovať extrémne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti a vynikajúcu rozmerovú stabilitu. Optimálny teplotný rozsah na použitie je od -100 stupňov do +100 stupňov .
Výkon pri nízkych-teplotách:
INVAR si zachováva dobrú pevnosť a húževnatosť pri -196 stupňoch (teplota kvapalného dusíka) bez prechodu z ťažného- na krehký, vďaka čomu je ideálnym materiálom na skladovanie a prepravu LNG (-162 stupňov).
Obmedzenie-vysokej teploty:
Keď teplota presiahne 230 stupňov (Curieho bod), zliatina prechádza z feromagnetickej do paramagnetickej, čím stráca svoje nízke -expanzné vlastnosti. Koeficient tepelnej rozťažnosti sa prudko zvyšuje na približne 12 × 10⁻⁶ / stupeň, čo je porovnateľné s koeficientom bežnej ocele. INVAR preto nie je vhodný pre prostredie s vysokou-teplotou nad 230 stupňov .
Účinky teplotného cyklu:
Každý tepelný cyklus presahujúci Curieho bod natrvalo zmení jeho vlastnosti pri nízkej{0}}expanzii, pretože magnetická štruktúra sa po ochladení nemôže úplne vrátiť do pôvodného stavu.

INVAR má dobré zváracie vlastnosti, ale je potrebné venovať pozornosť nasledujúcim bodom:
1. Odporúčané metódy zvárania: TIG (zváranie volfrámovým inertným plynom), odporové zváranie a zváranie elektrónovým lúčom.
2. Pred-zváracia príprava: Oblasť zvárania musí byť dôkladne vyčistená, aby sa odstránil olej, vodný kameň a vlhkosť.
3. Ochranný plyn: Na zváranie a ochranu zadnej strany by sa mal používať argón vysokej-čistoty, aby sa zabránilo oxidácii pri vysokých-teplotách.
4. Ošetrenie po-zváraní: Po zváraní sa odporúča vykonať-žíhanie na zmiernenie pnutia (približne 600-650 stupňov F), aby sa eliminoval rast zŕn alebo precipitované fázy, ktoré sa môžu vyskytnúť v tepelne ovplyvnenej zóne, čím sa predíde zmenám miestnych koeficientov rozťažnosti.
5. Prídavný kov: Odporúča sa použiť prídavný drôt INVAR z rovnakého materiálu, aby sa zabezpečilo, že nízka rozťažnosť zvarového švu bude zodpovedať výkonu základného materiálu.
6. Kľúčové opatrenia: INVAR má nízku tepelnú vodivosť (približne 10 W/(m·K)), takže rýchlosť ohrevu musí byť počas zvárania kontrolovaná, aby sa zabránilo koncentrácii tepelného napätia.

Čiastočná náhrada je možná, ale je potrebné ju posúdiť na základe špecifických teplotných rozsahov a požiadaviek na presnosť:
Výhody INVAR:
1. Má extrémne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti (menší alebo rovný 1,8 × 10⁻⁶ / stupeň) v rozsahu -100 stupňov až +200 stupňov, čo z nej robí klasickú zliatinu s nízkou rozťažnosťou s najširším využitím a najvyspelejšou technológiou.
2. Vykazuje dobrú spracovateľnosť a zvárateľnosť, čo umožňuje jeho tvarovanie do rôznych tvarov.
3. Má vynikajúce vlastnosti pri nízkych{1}}teplotách a je základným materiálom na skladovanie a prepravu LNG.
Obmedzenia INVAR:
Inadequate high-temperature (>230 stupňový výkon:
Koeficient tepelnej rozťažnosti prudko stúpa nad Curieho bod, takže nie je vhodný do prostredia s vysokou-teplotou. Pre aplikácie medzi 200-400 stupňami zvážte 4J32 (s približne 32% obsahom niklu, ktorý ponúka stabilnejší koeficient tepelnej rozťažnosti v nižšom teplotnom rozsahu) alebo 4J40.
Všeobecná odolnosť proti korózii:
Je náchylný na koróziu v soľnej hmle alebo v prostrediach-obsahujúcich síru a vyžaduje ochranu povrchu. Pre aplikácie s vysokými požiadavkami na odolnosť proti korózii je možné zvážiť nerezový Invar (Stainless Invar, 54Co-9Cr-Fe).
Dlhodobý-rozmerový posun:
Pri dlhodobom skladovaní pri izbovej teplote môže dôjsť k miernym rozmerovým zmenám. Stabilizačná úprava je potrebná pre vysoko presné aplikácie.
Odporúčania pre výber materiálu:
Uveďte podrobné prevádzkové podmienky (teplotný rozsah, požiadavky na presnosť, prostredie média, životnosť) pre konkrétny výber materiálu. Môžeme vám pomôcť s technickou a ekonomickou porovnávacou analýzou, ktorá vám pomôže urobiť optimálny výber medzi INVAR a inými nízkorozťažnými zliatinami-.
Pre cenové ponuky na špecifické špecifikácie, správy o materiálových skúškach alebo listy technických parametrov, prosím, kontaktujte našich obchodných technikov. Podporujeme prispôsobenie rozmerov, podmienok tepelného spracovania a povrchových úprav podľa potreby a poskytujeme celý súbor medzinárodne certifikovaných dokumentov.