铁镍合金 Invar 36 圆棒、盘条百科解析

铁镍合金 Invar 36 圆棒、盘条百科解析（采购视角）

一、 核心材质特性

Invar 36 (又称殷钢36、不变钢36) 是一种低膨胀铁镍合金，其核心价值在于其异常低的热膨胀系数。其主要特性与成分如下：

核心特性：

极低热膨胀系数： 在室温至约 230°C 的温度范围内，其平均热膨胀系数 (CTE) 极低（通常在 1.6 x 10⁻⁶ /K 左右），远低于普通金属。这是其得名“Invar”（不变）的原因。

高尺寸稳定性： 对温度变化不敏感，在温度波动环境下能保持极高的尺寸精度。

良好机械性能： 具有一定的强度、硬度和延展性，可满足一般结构件要求。

良好加工性： 可进行车削、铣削、钻孔、磨削等常规机械加工，也可进行冷/热成型（需注意加工硬化）。

焊接性： 可采用常见的焊接方法（如TIG、MIG、电子束焊等），但需严格控制热输入以防止变形和性能变化。

磁性： 在居里温度点 (约 280°C) 以下具有铁磁性。

关键化学成分 (典型值%)：

镍 (Ni)： 35.0 - 37.0% (核心元素，决定低膨胀特性)

铁 (Fe)： 余量 (主要基体)

碳 (C)： ≤ 0.05% (严格控制，影响性能和加工性)

锰 (Mn)： ≤ 0.60%

硅 (Si)： ≤ 0.30%

硫 (S)： ≤ 0.025%

磷 (P)： ≤ 0.025%

钴 (Co)： ≤ 0.50% (可能少量存在)+

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主要物理与机械性能 (典型值)：

密度： 约 8.1 g/cm³

热膨胀系数 (20-100°C)： ≈ 1.6 x 10⁻⁶ /K

导热率： 约 10 W/(m·K) (室温)

比热容： 约 515 J/(kg·K) (室温)

电阻率： 约 82 μΩ·cm (室温)

杨氏模量 (弹性模量)： 约 140-150 GPa

抗拉强度： 退火态 ≈ 450-550 MPa；冷加工态可更高

屈服强度 (0.2%)： 退火态 ≈ 240-300 MPa；冷加工态可更高

延伸率： 退火态 ≥ 30%

硬度： 退火态 HRB ≈ 70-85

二、 形态与应用场景

圆棒：

形态： 实心圆柱形棒材，通常为直条供货。

直径范围： 广泛，常见从几毫米到上百毫米不等。

应用： 主要用于后续机加工成精密零部件。典型应用包括：

精密仪器框架、底座、支架 (激光器、光学平台、测量设备)

半导体制造设备零部件

航空航天领域精密结构件、传感器部件

微波波导、谐振腔

钟表游丝、摆轮 (高级别应用)

模具 (要求低热变形的场合)

盘条：

形态： 卷绕成盘状的细长线材。

直径范围： 通常较细，从零点几毫米到十几毫米不等。

应用： 主要用于后续拉拔成更细的丝材，或直接用于特定场合：

电子封装引线框架 (需进一步冲压成型)

热双金属片的被动层

特殊用途的焊丝

高精度弹簧 (需经过严格热处理和成型)

温度补偿元件

三、 供应商格局

Invar 36 属于特种合金，技术门槛和熔炼控制要求较高。供应商主要集中在拥有先进冶金技术的国际巨头和国内实力雄厚的特钢企业：

国际知名供应商：

VDM Metals (德国)： 全球领先的高性能合金生产商，提供高品质的Invar 36棒材、线材和板材，产品纯度高、性能稳定，常用于航空航天、半导体等高端领域。

Sandvik Materials Technology (山特维克，瑞典)： 另一家全球领先的特种合金供应商，提供各种形态的Invar合金，以高质量和可靠性著称。

Carpenter Technology (美国)： 美国老牌特种合金生产商，提供包括Invar 36在内的多种精密合金。

Hitachi Metals (日立金属，日本)： 日本重要的特种钢生产商，也生产供应Invar 36材料。

Thyssenkrupp Materials (蒂森克虏伯材料，德国)： 大型材料分销商和服务商，也代理或生产特种合金材料，包括Invar。

国内主要供应商：

宝武特种冶金有限公司 (原宝钢特钢)： 中国顶尖的特钢企业之一，具备Invar 36的生产能力，产品覆盖棒材、线材、板材等，是国内高端应用的重要选择。

东北特殊钢集团股份有限公司： 中国重要的特殊钢生产基地，拥有生产Invar合金的技术和产线。

其他大型钢铁集团/特钢厂： 如上海商虎有色金属有限公司旗下部分钢厂等，也可能具备生产能力或可提供相关产品。

专业特种合金贸易商/加工商： 市场上有许多专注于特种合金的贸易公司或深加工企业，他们通常代理国际品牌或采购国内大厂材料进行精加工（如精密研磨棒、光亮线材）后销售，可提供更灵活的尺寸和定制服务。

四、 采购关键考量点

作为采购员，在采购Invar 36圆棒/盘条时，需重点关注：

规格参数精准：

形态与尺寸： 明确是圆棒还是盘条？直径、长度（棒）或卷重（盘）、公差要求（如h9, h11）？

状态： 退火态 (软态，易于加工)、冷拉态 (半硬/硬态，强度更高) 或其他定制状态？状态直接影响加工性能和最终强度。

表面状态： 热轧黑皮、酸洗、磨光、剥皮、抛光？不同表面状态影响后续加工成本和外观要求。

核心性能要求：

化学成分： 必须符合标准（如ASTM F1684, AMS 7722, GB/T 15018等），尤其镍含量是关键。要求供应商提供熔炼分析报告。

热膨胀系数： 明确要求测试的温度范围（如20-100°C）和最大允许值。这是Invar 36的灵魂指标。

机械性能： 根据零件设计需求，明确抗拉强度、屈服强度、延伸率等要求。

物理性能： 如特定温度下的导热率、磁性要求等（若有）。

质量认证与文件：

材质证书： 必须要求提供符合EN 10204 3.1（或类似严格等级）的材质证明书，包含熔炼号、炉号、化学成分、机械性能实测值（按批次或按炉）、执行标准等信息。对于高端应用，可能还需提供CTE测试报告。

原产地证明： 如进口需考虑。

特殊认证： 如用于航空航天、医疗等领域，可能需要符合AS9100、ISO 13485等体系认证或特定行业规范（如AMS 7722）。

供应商评估：

技术能力与经验： 供应商是否熟悉Invar 36的生产和应用？能否提供技术支持？

质量稳定性： 历史供货记录、客户反馈、工厂审核（如必要）情况。批次间稳定性至关重要。

供货能力与交期： 常规规格库存情况？非标定制能力与周期？

价格： 在满足质量和交期前提下，进行合理比价。需注意国际品牌通常溢价较高，国内大厂性价比可能更优。

售后服务： 质量异议处理流程是否清晰高效？

五、 采购风险提示

以次充好： 警惕价格异常低的供应商，可能存在镍含量不足、用其他合金冒充或回收料重熔的问题。严格审核材质证书和第三方检测报告是关键防线。

性能不达标： 尤其关注热膨胀系数是否满足要求，劣质材料CTE可能远高于标准值，导致零件失效。

表面与内部缺陷： 裂纹、夹杂、严重划伤等会影响后续加工和零件寿命。明确验收标准。

尺寸超差： 影响装配精度。明确尺寸公差要求并验货。

供应商履约风险： 选择信誉良好、有实力的供应商，签订明确合同，约定质量、交期、验收标准及违约责任。

总结：
铁镍合金Invar 36凭借其卓越的低膨胀特性，在需要超高尺寸稳定性的精密工程领域不可或缺。采购其圆棒或盘条时，采购员需深刻理解其核心材质特性（尤其是成分与CTE），清晰定义采购规格与性能要求，严格审核供应商资质与质量文件（特别是EN 10204 3.1证书），并在国际领先品牌与国内优秀生产商之间进行审慎评估和选择，以平衡质量、成本、交期与风险，确保采购的材料能真正满足高精度应用的需求。避免陷入低价陷阱，材质证书和关键性能（如CTE）的验证是采购成功的关键。