Invar 36 vs Invar 42: En jämförelse mellan egenskaper och tillämpningar av två låga-expansionslegeringar

Sep 04, 2026

Lämna ett meddelande

Allt eftersom flyg, precisionsinstrumentering, elektronisk förpackning och avancerad tillverkningsteknik fortsätter att utvecklas, har dimensionsstabiliteten hos material under temperaturfluktuationer blivit en kritisk faktor som påverkar produktens precision och tillförlitlighet. Invar 36 och Invar 42 är båda typiska järn-nickellåg-expansionslegeringar; emellertid skiljer de sig i nickelhalt och termiska expansionsegenskaper, vilket leder till distinkta roller i praktiska tillämpningar.

Vad är skillnaden mellan Invar 36 och Invar 42?

Invar 36 fokuserar mer på "sin egen dimensionsstabilitet", medan Invar 42 fokuserar mer på "expansionsmatchning med andra material".

Invar 36 innehåller vanligtvis cirka 36 % nickel och är en klassisk legering med ultra-låg-expansion; dess främsta fördel är en extremt låg termisk expansionskoefficient. Eftersom materialet bibehåller utmärkt dimensionsstabilitet i miljöer med betydande temperaturfluktuationer, används det främst för strukturella komponenter och precisionsutrustning som kräver strikt kontroll över termisk deformation.

Invar 42 har en nickelhalt på cirka 42 %; medan dess värmeutvidgningskoefficient är högre än den för Invar 36, överensstämmer den mer med värmeutvidgningsegenskaperna hos glas, keramik och vissa elektroniska förpackningsmaterial. Följaktligen ligger fördelen med Invar 42 inte bara i "låg expansion", utan i dess förmåga att minimera termisk spänning mellan olika material genom matchad termisk expansion.

LNG storage and transportation equipment

Kemisk sammansättning

Element	Invar 36	Invar 42
Ni	35.0 - 37.0%	41.5 - 42.5%
Fe	vila	vila
C	max 0,05 %	max 0,05 %
Mn	0.20 - 0.60%	max 0,80 %
Si	max 0,30 %	max 0,30 %
P	max 0,02 %	max 0,02 %
S	max 0,02 %	max 0,02 %
Co	max 0,50 %	max 1,0 %

Den primära skillnaden mellan de två materialen ligger i deras nickelhalt. När nickelhalten ökar från cirka 36 % till cirka 42 %, ändras legeringens termiska expansionsbeteende; Följaktligen, även om både Invar 36 och Invar 42 klassificeras som låg-expansionslegeringar, skiljer sig deras designmål.

Fysiska och mekaniska egenskaper (typiska värden)

1. Fysikaliska egenskaper

	Invar 36	Invar 42
Densitet	8,1 g/cm³	8,12 g/cm³
Curie temperatur	230 grader (låg-expansionsegenskaper går förlorade över denna temperatur)	360 grader (låg-expansionsegenskaper går förlorade över denna temperatur)
Youngs modul	145 GPa	145 GPa

2. Termisk expansionskoefficient

	Invar 36	Invar 42
20–100 graders räckvidd	Mindre än eller lika med 1,2 × 10⁻⁶ /K	4,2–4,8 × 10⁻⁶ / grad
-250 grader till +200 graders intervall	Bibehåller en extremt låg expansionskoefficient	4,8–5,4 × 10⁻⁶ / grad

3. Mekaniska egenskaper (rums-temperatur glödgat tillstånd)

	Invar 36	Invar 42
Draghållfasthet	450–490 MPa	450–550 MPa
Sträckgräns (0,2 %)	240–274 MPa	180–250 MPa
Förlängning	Större än eller lika med 30–42 %	Större än eller lika med 30 %

Varför leder skillnader i nickelhalt till variationer i prestanda?

De låga-expansionsegenskaperna hos legeringar i Invar-serien är kopplade till den unika mikrostrukturen och magnetiska egenskaperna hos järn-nickellegeringar. Deras termiska expansionsbeteende bestäms inte bara av regeln att "lägre nickelhalt resulterar i lägre expansion"; snarare uppstår det från samspelet mellan nickelinnehåll, kristallstruktur och magnetiskt tillstånd.

Invar 36 faller inom det sammansättningsområde där "Invar-effekten" är mest uttalad, vilket gör att den kan uppnå exceptionellt låg termisk expansion. Denna egenskap gör den särskilt lämplig för precisionskonstruktioner där temperaturfluktuationer annars skulle kunna leda till dimensionsfel.

När nickelhalten ökar till cirka 42 % ändras legeringens termiska expansionsbeteende. Även om Invar 42 fortfarande uppvisar låga-expansionsegenskaper, ligger dess primära värde i att matcha den termiska expansionen av andra låg-expansionsmaterial, snarare än att helt enkelt uppnå lägsta möjliga termiska expansionskoefficient.

ansökan

Invar 36

Lämplig för hög-dimensionell kontroll med hög precision

Precisionsmätinstrument
Optisk utrustning
Aerospace strukturella komponenter
Precisionsmekaniska sammansättningar
Hög-precisionsverktyg
Komposittillverkningsformar
Temperaturkänsliga- strukturella komponenter

Invar 42

Lämplig för glas- och keramikförpackningar.

Elektronisk förpackning
Glas-till-metalltätning
elektronrör
keramiskt paket
Elektriska komponenter
Precisions elektroniska komponenter
Viss elektronisk utrustning för flyg- och rymdfart

Vilket är bättre, Invar 36 eller Invar 42?

I verkligheten finns det ingen enkel hierarki av överlägsenhet eller underlägsenhet mellan de två materialen.

Om designkravet är att själva materialet ska genomgå minimala dimensionsförändringar är Invar 36 i allmänhet det lämpligaste valet.

Om designkraven kräver termisk expansionsbeteende som nära matchar det för material som glas eller keramik, erbjuder Invar 42 vanligtvis en tydlig fördel.

Därför bör materialval inte baseras enbart på termisk expansionskoefficient; i stället måste faktorer som driftstemperatur, strukturell design, passande material och precisionskrav övervägas för att fullt ut utnyttja prestandafördelarna med låg-expansionslegeringar.

Lork Group Supply Capability

Med femton års expertis inom hantering av speciallegeringar, har Lork Group införlivat Invar 36 och Invar 42 i sin kärnproduktportfölj, och erbjuder ett omfattande utbud av former inklusive plåtar, stänger, rör, remsor, trådar, smide och ringar. Den stöder anpassad-längdskärning och små-batchbeställningar.

Standarder:

Invar 36: ASTM B753 / F1684, GB/T 15018, UNS K93600

Invar 42: ASTM F30, YB/T 5235, UNS K94100

Förutom Invar-legeringen som nämns i artikeln, erbjuder Lork fler serier av precisionslegeringar; vi välkomnar dina förfrågningar och beställningar.