INVAR

1. Izjemno nizek koeficient toplotnega raztezanja (prednost jedra): Znotraj temperaturnega območja od -100 stopinj do +200 stopinj je povprečni koeficient linearne razteznosti manjši ali enak 1,8 × 10⁻⁶ / stopinjo, kar je znatno nižje od običajnega ogljikovega jekla in nerjavnega jekla, kar omogoča skoraj ničelno raztezanje.
2. Odlična dimenzijska stabilnost: po stabilizacijski obdelavi so spremembe dimenzij med dolgo-rabo minimalne, zaradi česar je primeren za precizne instrumente in meroslovne standarde.
3. Dobra duktilnost in obdelavnost: V žarjenem stanju je raztezek 30-40 %, kar omogoča različne postopke oblikovanja, kot so hladno valjanje, hladno vlečenje, žigosanje in strojna obdelava.
4. Vrhunska zmogljivost pri nizkih-temperaturah: pri -196 stopinjah (temperatura tekočega dušika) ni prehoda iz duktilnega-v krhkega, kar ohranja dobro trdnost in žilavost; je osnovni material za skladiščenje in transport LNG.
5. Dobra varivost: lahko se spoji z metodami, kot so TIG varjenje, uporovno varjenje in varjenje z elektronskim žarkom. Žarjenje-z razbremenitvijo napetosti po varjenju lahko obnovi nizke{3}}raztezne lastnosti.
6. Ustreza številnim mednarodnim standardom: ASTM B753 / ASTM F1684, UNS K93600, GB/T 15018 (4J36) itd.

A:

Značilnosti nizke ekspanzije INVAR-ja izhajajo iz Invarjevega učinka, fizikalnega pojava, ki ga povzroča feromagnetizem:
1. Ravnovesje med magnetostrikcijo in rešetkastimi termičnimi vibracijami: Pod Curiejevo temperaturo (približno 230 stopinj) je INVAR v feromagnetnem stanju. Z zvišanjem temperature se magnetizacija zmanjša, kar vodi do učinka 'magnetostrikcije'-spontana magnetizacija v feromagnetih ponavadi povzroči razširitev volumna. Medtem pa atomske toplotne vibracije povzročijo tudi normalno toplotno raztezanje rešetke.
2. Medsebojno izničenje pozitivnih in negativnih učinkov: Ta dva učinka se natančno izničita v INVAR-ko se temperatura dvigne, atomske toplotne vibracije razširijo mrežo, vendar zmanjšanje magnetnega reda povzroči krčenje zaradi magnetostrikcije, ki natančno uravnoteži to širitev. Posledično ima zlitina izjemno nizek koeficient toplotnega raztezanja v širokem temperaturnem območju od -100 stopinj do +200 stopinj.
3. Napaka nad Curiejevo točko: Ko temperatura preseže Curiejevo točko, zlitina preide iz feromagnetizma v paramagnetizem, izgubi svoj magnetizem in se vrne k normalnemu pozitivnemu raztezanju. Koeficient toplotnega raztezanja nato poskoči na približno 12 × 10⁻⁶ / stopinjo, kar je primerljivo s koeficientom običajnega jekla.

Toplotna obdelava INVAR odločilno vpliva na končno mikrostrukturno stabilnost in dimenzijsko natančnost:
1. Žarjenje (zmanjšanje napetosti, homogenizacija): segrejte na 815-830 stopinj (1525 stopinj F), držite 0,5 ure na palec debeline, peč ohladite s hitrostjo manjšo ali enako 200 stopinj F na uro in ohladite na zraku po ohladitvi pod 600 stopinj F.
2. Stabilizacijska obdelava (priporočljivo za visoko{1}}precizne dele): držite pri 300-400 stopinjah 10-20 ur, nato počasi ohladite na sobno temperaturo, da odpravite preostale napetosti, stabilizirate avstenitno strukturo in zmanjšate dimenzijski premik med nadaljnjo uporabo.
3. Zdravljenje za lajšanje napetosti (po strojni obdelavi): držite pri 200-300 stopinjah 1-2 uri, nato ohladite na zraku, da preprečite deformacije, ki jih povzročajo strojne napetosti.
Opomba: INVAR je zelo občutljiv na hitrost hlajenja med toplotno obdelavo. Hitro ohlajanje lahko privede do prenasičenosti avstenita, kar ima za posledico transformacijo izločene faze med nadaljnjo uporabo in povzroči spremembe v koeficientu toplotnega raztezanja. Zato je treba vse toplotne obdelave izvajati z metodo počasnega ohlajanja.

Učinkovita delovna temperatura (s stabilno nizko zmogljivostjo ekspanzije):
Priporočljivo je, da je manj kot ali enako 200 stopinj, kjer lahko ohrani izjemno nizek koeficient toplotnega raztezanja in odlično dimenzijsko stabilnost. Optimalno temperaturno območje za uporabo je od -100 stopinj do +100 stopinj.
Zmogljivost-pri nizkih temperaturah:
INVAR ohranja dobro trdnost in žilavost pri -196 stopinjah (temperatura tekočega dušika) brez prehoda iz duktilnega-v krhkega, zaradi česar je idealen material za shranjevanje in transport LNG (-162 stopinj).
Omejitev visoke-temperature:
Ko temperatura preseže 230 stopinj (Curiejeva točka), zlitina preide iz feromagnetne v paramagnetno in izgubi nizke -razteznostne lastnosti. Koeficient toplotnega raztezanja se močno poveča na približno 12 × 10⁻⁶ / stopinjo, kar je primerljivo s koeficientom običajnega jekla. Zato INVAR ni primeren za visoko-temperaturna okolja nad 230 stopinj.
Učinki temperaturnega cikla:
Vsak toplotni cikel, ki preseže Curiejevo točko, bo trajno spremenil njegove nizke-raztezne lastnosti, saj se magnetna struktura po ohlajanju ne more popolnoma povrniti v prvotno stanje.

INVAR ima dobre varilne lastnosti, vendar je treba upoštevati naslednje točke:
1. Priporočene metode varjenja: TIG (varjenje v inertnem plinu z volframom), uporovno varjenje in varjenje z elektronskim žarkom.
2. Pred-priprava na varjenje: območje varjenja mora biti strogo očiščeno, da se odstranijo olje, vodni kamen in vlaga.
3. Zaščitni plin: za varjenje in zaščito hrbtne strani je treba-uporabljati plin argon visoke čistosti, da preprečite visoko{2}}temperaturno oksidacijo.
4. Obdelava po-varjenju: Priporočljivo je, da po varjenju izvedete žarjenje-za razbremenitev napetosti (približno 600-650 stopinj F), da odpravite rast zrn ali izločene faze, ki se lahko pojavijo v območju toplotnega vpliva, s čimer se izognete spremembam koeficientov lokalnega raztezanja.
5. Dodatna kovina: Priporočljivo je, da uporabite polnilno žico INVAR iz istega materiala, da zagotovite, da se nizka razteznost zvara ujema z zmogljivostjo osnovnega materiala.
6. Ključni previdnostni ukrepi: INVAR ima nizko toplotno prevodnost (približno 10 W/(m·K)), zato je treba med varjenjem nadzorovati hitrost segrevanja, da se izognete koncentraciji toplotne obremenitve.

Delna zamenjava je možna, vendar jo je treba ovrednotiti glede na posebna temperaturna območja in zahteve glede natančnosti:
Prednosti INVAR:
1. Ima izjemno nizek koeficient toplotnega raztezanja (manj kot ali enak 1,8 × 10⁻⁶ / stopinja) v razponu od -100 stopinj do +200 stopinj, zaradi česar je klasična zlitina z nizko razteznostjo z najširšo uporabo in najbolj zrelo tehnologijo.
2. Izkazuje dobro obdelovalnost in varivost, kar omogoča oblikovanje v različne oblike.
3. Ima odlične nizko{1}}temperaturne lastnosti in je osnovni material za shranjevanje in transport LNG.
Omejitve INVAR:
Inadequate high-temperature (>230 stopinj) zmogljivost:
Koeficient toplotnega raztezanja močno naraste nad Curiejevo točko, zaradi česar ni primeren za visoko-temperaturna okolja. Za aplikacije med 200-400 stopinjami razmislite o 4J32 (s približno 32-odstotno vsebnostjo niklja, ki ponuja stabilnejši koeficient toplotnega raztezanja pri nižjem temperaturnem območju) ali 4J40.
Splošna odpornost proti koroziji:
Nagnjen je k koroziji v slanem pršilu ali okoljih,-ki vsebujejo žveplo, in zahteva površinsko zaščito. Za aplikacije z visokimi zahtevami glede odpornosti proti koroziji lahko pride v poštev nerjavni invar (nerjavni invar, 54Co-9Cr-Fe).
Dolgoročni-dimenzionalni premik:
Pri daljšem shranjevanju pri sobni temperaturi lahko pride do manjših dimenzijskih sprememb. Za visoko{1}}natančne aplikacije je potrebna stabilizacijska obdelava.
Priporočila za izbiro materiala:
Navedite podrobne delovne pogoje (temperaturno območje, zahteve glede natančnosti, srednje okolje, življenjska doba) za izbiro določenega materiala. Pomagamo vam lahko s tehnično in ekonomsko primerjalno analizo, da vam pomagamo narediti optimalno izbiro med INVAR in drugimi zlitinami z nizko-razteznostjo.
Za ponudbe o specifičnih specifikacijah, poročilih o preskusih materialov ali listih tehničnih parametrov se obrnite na naše prodajne inženirje. Po potrebi podpiramo prilagajanje dimenzij, pogojev toplotne obdelave in površinske obdelave ter zagotavljamo celoten sklop mednarodno potrjenih dokumentov.