Invar 36, Alloy 36 Folie, Unterlegscheibe, UNS K93600

Invar 36, Super Invar 32-5 Draht, UNS K93050

Invar 36, Super Invar 32-5 Draht, UNS K93050 - Einführung mit Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen und Produktformen

Invar 36 ist zusammen mit seiner Hochleistungsvariante Super Invar 32-5, die von UNS K93050 bezeichnet wird, eine Familie von Nickel-Eisen-Legierungen, die für ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe Null (CTE ) bei Raumtemperatur und darunter. Diese außergewöhnliche Eigenschaft macht sie unverzichtbar für Anwendungen, bei denen die Dimensionsstabilität bei extremen Temperaturschwankungen entscheidend ist. Invar 36 ist weithin für seine geringen Ausdehnungseigenschaften bekannt, während Super Invar 32-5 eine noch genauere Kontrolle der Wärmeausdehnung bietet, was es ideal für Ultrapräzisionsanwendungen macht. Beide Legierungen sind in einer umfassenden Palette von Formen erhältlich, um unterschiedliche industrielle Anforderungen zu erfüllen, darunter Stangen (Rundstangen, Flachstangen), Bänder, Drähte, Stangen, Rohre, Rohre, Folien, Platten, Bleche, Bänder und Schmieden von Rohmaterial. Insbesondere Super Invar 32-5 Draht wird für seine gleichmäßigen thermischen Eigenschaften, seine Flexibilität und Präzision geschätzt und eignet sich daher ideal für komplizierte Komponenten in der Optik, Luft- und Raumfahrt und Elektronik Industrien. Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Überblick über ihre chemische Zusammensetzung, die wichtigsten Eigenschaften, die praktischen Anwendungen und die verfügbaren Produktformen.

Chemische Zusammensetzung

Die genau aufeinander abgestimmte chemische Zusammensetzung von Invar 36 und Super Invar 32-5 (UNS K93050) ist die Grundlage für ihre außergewöhnlich geringe Wärmeausdehnung und mechanische Stabilität. Die typische Zusammensetzung

(nach Gewicht) setzt sich wie folgt zusammen:

Invar 36:

Nickel (Ni): 35-37 % (das Hauptelement, das für den CTE-Wert nahe Null der Legierung verantwortlich ist und eine außergewöhnliche thermische Stabilität ermöglicht)

Eisen (Fe): 63-65% (gleicht die Legierung aus, sorgt für strukturelle Festigkeit und unterstützt die thermische Stabilität)

Kohlenstoff (C): ≤ 0,05 % (niedrig gehalten, um Karbidbildung zu vermeiden, die die thermische Gleichmäßigkeit stören kann)

Mangan (Mn): ≤ 0,5 % (hilft bei der Desoxidation während der Herstellung, verbessert die Duktilität und reduziert Einschlüsse)

Silizium (Si): ≤ 0,3 % (kontrolliert, um Oxideinschlüsse zu verhindern, die die thermische Konsistenz beeinträchtigen könnten)

Schwefel (S): ≤ 0,01 % (streng begrenzt, um eine gute Duktilität zu gewährleisten und Versprödung zu verhindern)

Phosphor (P): ≤ 0,02 % (niedrig gehalten, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhalten und eine Schwäche der Korngrenzen zu vermeiden)

Super Invar 32-5:

Nickel (Ni): 31-33% (optimiert, um eine noch geringere Wärmeausdehnung als Invar 36 zu erreichen)

Eisen (Fe): 62-64%

Kobalt (Co): 4-6 % (zugesetzt, um den CTE weiter zu reduzieren und die thermische Stabilität bei niedrigen Temperaturen zu verbessern)

Kohlenstoff (C): ≤ 0,03 %

Mangan (Mn): ≤ 0,3%

Silizium (Si): ≤ 0,2 %

Schwefel (S): ≤ 0,01 %

Phosphor (P): ≤ 0,01 %

Diese sorgfältig entwickelten Zusammensetzungen sorgen für die charakteristische niedrige Wärmeausdehnung der Legierungen und gewährleisten minimale Dimensionsänderungen über einen weiten Temperaturbereich und Kompatibilität mit Materialien wie Glas, Keramik und bestimmte Metalle in hochpräzisen Baugruppen.

Wichtige Eigenschaften

Invar 36, Super Invar 32-5 (einschließlich Super Invar 32-5 Wire, UNS K93050) und ihre verschiedenen Formen weisen außergewöhnliche Eigenschaften auf, die sie in Anwendungen unverzichtbar machen, die Extreme thermische Stabilität:

Eigenschaften der Wärmeausdehnung:

Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE):

Invar 36 (20-100 °C): 0,5-1,5 × 10⁻⁶ /°C (nahe Null, Minimierung von Dimensionsänderungen unter thermischer Belastung)

Super Invar 32-5 (20-100°C): 0,0-0,5 × 10⁻⁶ /°C (extrem niedrig, praktisch ohne Ausdehnung oder Kontraktion)

Invar 36 (20-300 °C): 2,0-3,0 × 10⁻⁶ /°C (behält eine geringe Ausdehnung bei mäßig erhöhten Temperaturen bei)

Super Invar 32-5 (20-300°C): 1,0-2,0 × 10⁻⁶ /°C (überlegene thermische Stabilität bei höheren Temperaturen)

Wärmeleitfähigkeit: 10-12 W/(m·K) bei 20 °C (68 °F) für beide Legierungen

Schmelzpunkt: 1420-1460 °C (2588-2660 °F)

Curie-Temperatur: 230-250°C für Invar 36; 210-230 °C für Super Invar 32-5 (die Temperatur, ab der die ferromagnetischen Eigenschaften abnehmen)

Mechanische Eigenschaften (geglühter Zustand):

Zugfestigkeit:

Invar 36: 400-500 MPa (58.000-72.500 psi)

Super Invar 32-5: 420-520 MPa (60.900-75.400 psi)

Streckgrenze (0,2 % Versatz):

Invar 36: 150-220 MPa (21.800-31.900 psi)

Super Invar 32-5: 160-230 MPa (23.200-33.400 psi)

Dehnung (in 50 mm): 25-35% für beide Legierungen (ausgezeichnete Duktilität, die die Umformung zu Drähten, Bändern und komplexen Formen ermöglicht)

Härte:

Invar 36: 110-150 HB (Brinell-Härte)

Super Invar 32-5: 120-160 HB (Brinell-Härte) (beide spiegeln eine gute Bearbeitbarkeit und Verarbeitbarkeit wider)

Physikalische und magnetische Eigenschaften:

Dichte:

Invar 36: 8,0-8,2 g/cm³ (0,289-0,296 lb/in³)

Super Invar 32-5: 8,1-8,3 g/cm³ (0,292-0,299 lb/in³)

Elastizitätsmodul: 140-150 GPa (20.300-21.700 ksi) bei Raumtemperatur für beide Legierungen

Magnetische Permeabilität: Ferromagnetisch bei Raumtemperatur, mit hoher Permeabilität (nützlich in magnetischen Anwendungen)

Korrosionsbeständigkeit: Gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion und milde Chemikalien, um eine lange Lebensdauer in industriellen Umgebungen zu gewährleisten; Eingeschränkte Beständigkeit gegen starke Säuren und Laugen.

Produktformen

Invar 36 und Super Invar 32-5 (UNS K93050) werden in einer Vielzahl von Formen hergestellt, um speziellen Anwendungen gerecht zu werden, die eine extreme thermische Stabilität erfordern:

Schiene: Erhältlich als Rundstange (Durchmesser von 5 mm bis 200 mm) und Flachstange (Dicke 3 mm bis 100 mm, Breite 10 mm bis 500 mm), ideal für die Bearbeitung von Präzisionsbeschlägen, Strukturbauteilen und thermischen Managementteile in optischen und Luft- und Raumfahrtsystemen.

Farbband: Dünne, flache Bänder (Dicke 0,01 mm bis 0,5 mm, Breite 1 mm bis 200 mm), die in elektronischen Verpackungen, Thermostaten und Präzisionsdichtungen verwendet werden, die eine Ausdehnung von nahezu Null erfordern.

Draht: Super Invar 32-5 Draht (Durchmesser 0,02 mm bis 5 mm) bietet außergewöhnliche Gleichmäßigkeit und Flexibilität und eignet sich für feine Spulen, Thermoelementleitungen und Drahtbonds in Ultrapräzisionsinstrumenten .

Stäbe: Massive zylindrische Stäbe (Durchmesser von 2 mm bis 50 mm), die in Keramik-Metall-Dichtungen, Sensorhalterungen und Kalibrierwerkzeugen verwendet werden.

Rohre: Hohlformen (Außendurchmesser 3 mm bis 150 mm, Wandstärke 0,1 mm bis 10 mm) für Thermohülsen, Schutzschläuche für Sensoren und Komponenten in optischen Systemen.

Folie: Ultradünne Bleche (Dicke 0,001 mm bis 0,1 mm), die in flexiblen Wärmebarrieren, Dünnschichtelektronik und Präzisionsdichtungen verwendet werden.

Blech und Blech: Flache Formen (Blech: Dicke 1 mm bis 50 mm; Blech: 0,05 mm bis 1 mm) für die Herstellung von optischen Halterungen, Laserkomponenten und Strukturteilen für die Instrumentierung in der Luft- und Raumfahrt.

Band: Schmale, flache Bänder (Dicke 0,05 mm bis 1 mm, Breite 2 mm bis 200 mm) für Präzisionsbauteile wie Thermostat-Bimetalle, Relaiskontakte und Dichtringe.

Schmiedematerial: Knüppel und Barren für das Warmschmieden in kundenspezifische Formen, wie z. B. große Flansche und Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt und in optischen Systemen.

Anträge

Die Wärmeausdehnung von nahezu Null und die mechanische Stabilität von Invar 36 und Super Invar 32-5 (einschließlich Super Invar 32-5 Draht, UNS K93050) in ihren verschiedenen Formen machen sie zu kritischen Materialien in Branchen, die extreme Präzision und Wärmemanagement erfordern:

Optische und Präzisionsinstrumente:

Optische Systeme: Montierungen, Halterungen und Spiegel (von Platte, Stange und Blech) für Teleskope, Mikroskope und Lasersysteme, bei denen eine minimale Wärmeausdehnung entscheidend für die Wartung ist Ausrichtung.

Messgeräte: Kalibriernormale, Interferometerkomponenten und Präzisionsmaßstäbe (aus Stangen-, Stangen- und Schmiedematerialien), die Dimensionsstabilität über alle Temperaturbereiche erfordern.

Uhrmacherei: Unruh, Spiralfedern und Präzisionszahnräder (aus Draht, Band und Band) sorgen für eine genaue Zeitmessung unabhängig von Temperaturschwankungen.

Luft- und Raumfahrt:

Luft- und Raumfahrtstrukturen: Komponenten für Satellitenantennen, optische Nutzlasten und Navigationssysteme (aus Platten-, Stangen- und Schmiedematerial), bei denen die thermische Stabilität im Weltraum entscheidend ist. Umgebungen in großen Höhen.

Fahrwerkssensoren: Thermische Hülsen und Schutzschläuche (von Rohr und Draht) für Sensoren, die die Leistung des Fahrwerks überwachen und Temperaturschwankungen während des Fluges widerstehen.

Raketen- und Raketensysteme: Komponenten für Lenksysteme und optische Halterungen (aus Platte, Stange und Streifen), die die Präzision bei extremen thermischen Zyklen aufrechterhalten.

Elektronik und Telekommunikation:

Halbleiterfertigung: Präzisionswerkzeuge und Vorrichtungen (aus Platten, Stangen und Stäben) für die Waferverarbeitung, die die Dimensionsstabilität bei temperaturgeführten Prozessen gewährleisten.

Kryogene Ausrüstung: Komponenten für Flüssigstickstoff- und Heliumsysteme (aus Rohren, Blechen und Drähten), die ihre Integrität bei extrem niedrigen Temperaturen aufrechterhalten.

Thermische Sensoren: Thermoelementleitungen und Sensorgehäuse (von Draht, Band und Rohr), die eine genaue Messung ohne durch Wärmeausdehnung verursachte Fehler erfordern.

Medizinische und wissenschaftliche Forschung:

Medizinische Bildgebung: Komponenten für MRT-, CT-Scans und laserbasierte medizinische Geräte (aus Blechen, Rohren und Drähten), die Dimensionsstabilität in unterschiedlichen thermischen Umgebungen erfordern.

Teilchenbeschleuniger: Strukturteile und Vakuumdichtungen (von Blechen, Stangen und Schmiedematerial) zur Aufrechterhaltung der Präzision in Experimenten der Hochenergiephysik.

Kryotechnik-Forschung: Behälter und Schläuche (aus Rohren, Blechen und Folien) für die Lagerung und den Transport von kryogenen Flüssigkeiten, die der thermischen Kontraktion widerstehen.

Spezialisierte Anwendungen nach Formular:

Draht: Feine Spulen in Präzisionsinstrumenten, Thermoelementleitungen in kryogenen Sensoren und Drahtbonds in der Mikroelektronik.

Platte/Blech: Optische Halterungen, Laserkomponenten und Strukturteile für die Luft- und Raumfahrt, die eine extreme thermische Stabilität erfordern.

Rohr: Transport von kryogenen Flüssigkeiten, Schutzhüllen für optische Fasern und Komponenten für das Wärmemanagement.

Farbband/Streifen: Bimetallelemente in Thermostaten, Präzisionsdichtungen in Vakuumsystemen und Leadframes in hochstabiler Elektronik.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Invar 36 und Super Invar 32-5 (Super Invar 32-5 Wire, UNS K93050) – erhältlich in Formen von Stangen und Drähten bis hin zu Blech- und Schmiedematerial – eine außergewöhnliche Wärmeausdehnung von nahezu Null bieten. mechanische Stabilität und Materialverträglichkeit. Ihre vielfältigen Produktformen ermöglichen maßgeschneiderte Lösungen in den Bereichen Optik, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und Wissenschaft und etablieren sie als kritische Materialien in Anwendungen, die Extreme Präzision und thermisches Management.

Verpackung von Standardverpackung:

Typische Großverpackungen umfassen palettierten Kunststoff mit einem Gewicht von 5 Gallonen/25 kg. Eimer, Faser- und Stahlfässer bis hin zu 1-Tonnen-Supersäcken in vollen Container- (FCL) oder LKW-Ladungsmengen (T/L). Forschungs- und Probenmengen sowie hygroskopische, oxidierende oder andere luftempfindliche Materialien können unter Argon oder Vakuum verpackt werden. Die Lösungen werden in Polypropylen-, Kunststoff- oder Glasgefäßen bis zu palettierten 1453-Gallonen-Flüssigkeitsbehältern verpackt. Spezielle Verpackungen sind auf Anfrage erhältlich.