因瓦合金的特性分析及應(yīng)用前景 摘要:絕大多數(shù)的金屬和合金都是在受熱時(shí)體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮，但因瓦合金由于它的鐵磁性，在一定的溫度范圍內(nèi)，具有因瓦效應(yīng)的反常熱膨脹，其膨脹系數(shù)極低，有時(shí)甚至為零或負(fù)值。由于因瓦合金具有低膨脹系數(shù)這一特點(diǎn)，將在航天航空、軍事武器、微波通訊、彩電陰罩以及石油運(yùn)輸容器等中得到廣泛應(yīng)用，因此因瓦合金將成為21世紀(jì)倍受人們關(guān)注的合金。關(guān)鍵詞：因瓦合金、低膨脹系數(shù)、精密合金，4J36 1896年法國(guó)物理學(xué)家C.E.Guialme發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的合金，這種合金在磁性溫度即居里點(diǎn)附近熱膨脹系數(shù)顯著減少，出現(xiàn)所謂反常熱膨脹現(xiàn)象（負(fù)反常），從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內(nèi)，獲得很小的甚至接近零的膨脹系數(shù)，這種合金的組成是64%的Fe和36%的Ni，呈面心里方結(jié)構(gòu)，其牌號(hào)為4J36，它的中文名字叫殷鋼，英文名字叫因瓦合金（invar），意思是體積不變。這個(gè)卓越的合金對(duì)科學(xué)進(jìn)步的貢獻(xiàn)如此之大，致使其發(fā)現(xiàn)者法國(guó)人C.E.Guilaume為此獲得1920年的諾貝爾獎(jiǎng)，在歷史上他是第一位也是唯一的科學(xué)家因一項(xiàng)冶金學(xué)成果而獲此殊榮。一、 因瓦效應(yīng) 因瓦合金自從十九世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們就被它的巨大的工業(yè)應(yīng)用潛力和所蘊(yùn)含的豐富的物理內(nèi)容所吸引，因瓦效應(yīng)的研究不僅是闡明金屬及其合金、化合物磁性起源的重要途徑，而且在精密儀器儀表...
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4J36合金又稱因瓦(INVAR)合金，合金的居里點(diǎn)約為230℃，低于這一溫度時(shí)合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，高于這一溫度時(shí)合金為無(wú)磁性的，膨脹系數(shù)增大。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內(nèi)尺寸近似恒定的元件，廣泛用于無(wú)線電工業(yè)、精密儀器、儀表及其他工業(yè)。
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4J36(中國(guó))、Alloy 36,Fe-Ni36(法國(guó))、W.Nr.1.3912、Ni36(德國(guó))概述4J36是一種具有超低膨脹系數(shù)的特殊的低膨脹鐵鎳合金。其中對(duì)碳、錳成分的控制非常重要。冷變形能降低熱膨脹系數(shù)，在特定溫度范圍內(nèi)的熱處理能使熱膨脹系數(shù)穩(wěn)定化。在室溫干燥空氣中4J36具有抗腐蝕性。在其他惡劣環(huán)境中，如潮濕空氣中，有可能會(huì)發(fā)生腐蝕（生銹）。4J36相近牌號(hào) Fe-Ni36（法國(guó)）、W. Nr.1.3912、Ni36（德國(guó)）、X1NiCrMoCu、N 25-20-7(英國(guó)）4J36、UNSK93600恒溫器合金、UNSK93601壓力容器板材(美國(guó)）4J36化學(xué)成分：碳C（≤0.05） 錳Mn (0.2~0.6) 硅Si (≤0.30) 磷P (≤0.020)硫S(≤0.020) Ni鎳（35.0~37.0） Fe（余量）4J36物理性能,4J36密度：ρ=8.1g/cm3 4J36熔化溫度范圍:1430℃4J36居里溫度: 230 ℃ 4J36比熱：515J/Kg4J36焊接4J36可以采用所有焊接工藝進(jìn)行焊接，包括鎢電極焊、金屬電弧焊、等離子焊、氬弧焊、手工電弧焊等。首先考慮采用脈沖電弧焊。焊接前，材料要處于退火態(tài)，干凈，無(wú)油污、刮痕、記號(hào)漆等。 必須采用低熱量輸入，層間溫度應(yīng)低于120℃。 不需要焊前和焊后熱處理。 若焊縫性能設(shè)計(jì)為與母材相同，則需要采用與母...
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殷鋼，（Invar Steel的音譯），屬于鐵鎳合金的一種，其成分為鎳36%，鐵63.8%，碳0.2%。這種材料最大的特點(diǎn)就是隨溫度的變形極小，適合于制作對(duì)溫度變形有嚴(yán)格要求的零件。殷鋼及與殷鋼有相似特性的材料有：殷鋼35Ni-65Fe，32Ni-64Fe-4Co(超殷鋼),37Fe-32Co-11Cr（不銹殷鋼）和非晶合金83Fe-17B等。 1896年殷鋼由瑞士物理學(xué)家夏爾·愛(ài)德華·紀(jì)堯姆（C. E. Guillaume）首先發(fā)現(xiàn)。因瓦合金具有以下性能:1.膨脹系數(shù)小 因瓦合金也叫不脹鋼，其平均膨脹系數(shù)一般為1.5×10-6℃，含鎳在36%是達(dá)到1.8 ×10-8℃，且在室溫－80℃—+100℃時(shí)均不發(fā)生變化。2.強(qiáng)度、硬度不高 因瓦合金含碳量小于0.05%，硬度和強(qiáng)度不高，抗拉強(qiáng)度在517Mpa左右，屈服強(qiáng)度在276Mpa左右，維氏硬度在160左右，一般可以通過(guò)冷變形來(lái)提高強(qiáng)度，在強(qiáng)度提高的同時(shí)仍具有良好的塑性。3.導(dǎo)熱系數(shù)低 因瓦合金的導(dǎo)熱系數(shù)為0.026～0.032cal/cm·sec·℃ ， 僅為45鋼導(dǎo)熱系數(shù)的1/3-1/4。4.塑性、韌性高 &...
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