INVAR

1. Koefisien muai panas yang sangat rendah (keunggulan inti): Dalam kisaran suhu -100 derajat hingga +200 derajat, koefisien muai panjang rata-rata kurang dari atau sama dengan 1,8 × 10⁻⁶ / derajat, jauh lebih rendah dibandingkan baja karbon biasa dan baja tahan karat, sehingga memungkinkan pemuaian mendekati nol.
2. Stabilitas dimensi yang sangat baik: Setelah perlakuan stabilisasi, perubahan dimensi selama-penggunaan jangka panjang menjadi minimal, sehingga cocok untuk instrumen presisi dan standar metrologi.
3. Daktilitas dan kemampuan kerja yang baik: Dalam keadaan anil, perpanjangannya adalah 30-40%, memungkinkan berbagai operasi pembentukan seperti pengerolan dingin, penarikan dingin, pengecapan, dan pemesinan.
4. Performa suhu-rendah yang unggul: Pada -196 derajat (suhu nitrogen cair), tidak ada transisi ulet-ke getas, sehingga mempertahankan kekuatan dan ketangguhan yang baik; ini adalah bahan inti untuk penyimpanan dan transportasi LNG.
5. Kemampuan las yang baik: Dapat disambung menggunakan metode seperti pengelasan TIG, pengelasan resistansi, dan pengelasan berkas elektron. Anil pelepas tegangan-setelah pengelasan dapat memulihkan properti-ekspansi rendah.
6. Memenuhi berbagai standar internasional: ASTM B753 / ASTM F1684, UNS K93600, GB/T 15018 (4J36), dll.

A:

Karakteristik ekspansi rendah INVAR muncul dari Efek Invar, sebuah fenomena fisik yang disebabkan oleh feromagnetisme:
1. Keseimbangan antara Magnetostriksi dan Getaran Termal Kisi: Di ​​bawah suhu Curie (kira-kira 230 derajat), INVAR berada dalam keadaan feromagnetik. Seiring meningkatnya suhu, magnetisasi menurun, menyebabkan efek 'magnetostriksi'-magnetisasi spontan pada feromagnet cenderung menyebabkan pemuaian volume. Sementara itu, getaran termal atom juga menghasilkan pemuaian termal kisi normal.
2. Saling Membatalkan Efek Positif dan Negatif: Kedua efek ini sama persis menghilangkan satu sama lain di INVAR-saat suhu naik, getaran termal atom memperluas kisi, namun penurunan tatanan magnetik menyebabkan kontraksi dari penyempitan magnet yang secara tepat menyeimbangkan ekspansi ini. Akibatnya, paduan tersebut menunjukkan koefisien ekspansi termal yang sangat rendah pada rentang suhu yang luas dari -100 derajat hingga +200 derajat.
3. Kegagalan Di Atas Titik Curie: Ketika suhu melebihi titik Curie, paduan beralih dari feromagnetisme ke paramagnetisme, kehilangan kemagnetannya dan kembali ke perilaku ekspansi positif normal. Koefisien ekspansi termal kemudian melonjak menjadi sekitar 12 × 10⁻⁶ / derajat , sebanding dengan baja biasa.

Perlakuan panas INVAR memiliki dampak yang menentukan pada stabilitas mikrostruktur akhir dan akurasi dimensi:
1. Annealing (Penghilang Stres, Homogenisasi): Panaskan hingga 815-830 derajat (1525 derajat F), tahan selama 0,5 jam per inci ketebalan, tungku didinginkan dengan kecepatan kurang dari atau sama dengan 200 derajat F per jam, dan udara sejuk setelah pendinginan di bawah 600 derajat F.
2. Perawatan Stabilisasi (Direkomendasikan untuk Suku Cadang-Presisi Tinggi): Tahan pada suhu 300-400 derajat selama 10-20 jam, lalu dinginkan perlahan hingga suhu kamar untuk menghilangkan tegangan sisa, menstabilkan struktur austenitik, dan meminimalkan penyimpangan dimensi selama penggunaan berikutnya.
3. Perawatan Penghilang Stres (Setelah Pemesinan): Tahan pada suhu 200-300 derajat selama 1-2 jam, kemudian dinginkan di udara untuk mencegah deformasi yang disebabkan oleh tekanan pemesinan.
Catatan: INVAR sangat sensitif terhadap laju pendinginan selama perlakuan panas. Pendinginan yang cepat dapat menyebabkan supersaturasi austenit, yang mengakibatkan transformasi fase presipitasi selama penggunaan selanjutnya dan menyebabkan perubahan koefisien muai panas. Oleh karena itu, semua perlakuan panas harus dilakukan dengan menggunakan metode pendinginan lambat.

Suhu Kerja Efektif (dengan Performa Ekspansi Rendah yang Stabil):
Disarankan untuk kurang dari atau sama dengan 200 derajat, yang dapat mempertahankan koefisien muai panas yang sangat rendah dan stabilitas dimensi yang sangat baik. Kisaran suhu optimal untuk penggunaan adalah dari -100 derajat hingga +100 derajat .
Kinerja-suhu rendah:
INVAR mempertahankan kekuatan dan ketangguhan yang baik pada -196 derajat (suhu nitrogen cair) tanpa transisi ulet-ke getas, menjadikannya material yang ideal untuk penyimpanan dan transportasi LNG (-162 derajat ).
Batasan-Suhu Tinggi:
Ketika suhu melebihi 230 derajat (titik Curie), paduan bertransisi dari feromagnetik ke paramagnetik, kehilangan sifat ekspansi-rendahnya. Koefisien muai panas meningkat tajam hingga kira-kira 12 × 10⁻⁶ / derajat , sebanding dengan baja biasa. Oleh karena itu, INVAR tidak cocok untuk-lingkungan bersuhu tinggi di atas 230 derajat .
Efek Siklus Suhu:
Setiap siklus termal yang melebihi titik Curie akan mengubah sifat ekspansi-rendahnya secara permanen, karena struktur magnetik tidak dapat pulih sepenuhnya ke keadaan semula setelah pendinginan.

INVAR memiliki sifat pengelasan yang baik, namun hal-hal berikut harus diperhatikan:
1. Metode pengelasan yang direkomendasikan: TIG (pengelasan Gas Inert Tungsten), pengelasan resistansi, dan pengelasan berkas elektron.
2. Pra-persiapan pengelasan: Area pengelasan harus dibersihkan secara menyeluruh untuk menghilangkan minyak, kerak, dan kelembapan.
3. Gas pelindung: Gas argon dengan kemurnian-tinggi harus digunakan untuk pengelasan dan pelindung bagian belakang guna mencegah oksidasi-suhu tinggi.
4. Perawatan pasca-pengelasan: Disarankan untuk melakukan anil pelepas tegangan (kira-kira 600-650 derajat F) setelah pengelasan untuk menghilangkan pertumbuhan butir atau fase endapan yang mungkin terjadi di zona yang terkena dampak panas, menghindari perubahan koefisien ekspansi lokal.
5. Logam pengisi: Disarankan untuk menggunakan kawat pengisi INVAR dari bahan yang sama untuk memastikan kinerja ekspansi lapisan las yang rendah sesuai dengan bahan dasar.
6. Tindakan pencegahan utama: INVAR memiliki konduktivitas termal yang rendah (kira-kira 10 W/(m·K)), sehingga laju pemanasan harus dikontrol selama pengelasan untuk menghindari konsentrasi tegangan termal.

Substitusi sebagian dimungkinkan, namun perlu dievaluasi berdasarkan rentang suhu tertentu dan persyaratan presisi:
Keunggulan INVAR:
1. Memiliki koefisien muai panas yang sangat rendah ( Kurang dari atau sama dengan 1,8 × 10⁻⁶ / derajat ) dalam kisaran -100 derajat hingga +200 derajat , menjadikannya paduan ekspansi rendah klasik dengan aplikasi terluas dan teknologi paling matang.
2. Menunjukkan kemampuan kerja dan kemampuan las yang baik, memungkinkannya dibentuk menjadi berbagai bentuk.
3. Bahan ini memiliki sifat-suhu rendah yang sangat baik dan merupakan bahan inti untuk penyimpanan dan transportasi LNG.
Keterbatasan INVAR:
Inadequate high-temperature (>230 derajat) kinerja:
Koefisien ekspansi termal meningkat tajam di atas titik Curie, sehingga tidak cocok untuk-lingkungan bersuhu tinggi. Untuk aplikasi antara 200-400 derajat , pertimbangkan 4J32 (dengan kandungan nikel sekitar 32%, menawarkan koefisien muai panas yang lebih stabil pada rentang suhu yang lebih rendah) atau 4J40.
Ketahanan korosi umum:
Bahan ini rentan terhadap korosi di lingkungan yang mengandung semprotan garam atau belerang-dan memerlukan perlindungan permukaan. Untuk aplikasi dengan persyaratan ketahanan korosi yang tinggi, Stainless Invar (Stainless Invar, 54Co-9Cr-Fe) dapat dipertimbangkan.
Penyimpangan dimensi-jangka panjang:
Sedikit perubahan dimensi dapat terjadi bila disimpan pada suhu kamar dalam jangka waktu lama. Perlakuan stabilisasi diperlukan untuk-aplikasi presisi tinggi.
Rekomendasi Pemilihan Bahan:
Harap berikan kondisi pengoperasian terperinci (kisaran suhu, persyaratan akurasi, lingkungan medium, masa pakai) untuk pemilihan material tertentu. Kami dapat membantu dengan analisis perbandingan teknis dan ekonomis untuk membantu Anda membuat pilihan optimal antara INVAR dan grade paduan{1}}ekspansi rendah lainnya.
Untuk penawaran spesifikasi spesifik, laporan pengujian material, atau lembar parameter teknis, silakan hubungi teknisi penjualan kami. Kami mendukung penyesuaian dimensi, kondisi perlakuan panas, dan perawatan permukaan sesuai kebutuhan, dan menyediakan serangkaian dokumen bersertifikasi internasional lengkap.