Invar 36镍铁钴合金卷板百科解析

Invar 36镍铁钴合金卷板百科解析

在精密工程、航空航天和尖端科技领域，材料的微小形变往往是决定成败的关键。当温度波动成为无法回避的挑战时，一种拥有“超凡定力”的特殊材料便脱颖而出——它就是Invar 36（因瓦36合金）。而将其制成卷板形态，则极大地拓展了其应用边界，为现代工业提供了兼具卓越性能与优异加工性的解决方案。

一、 核心定义：何为Invar 36？

Invar 36是一种经典的低膨胀铁镍钴合金。其名称“Invar”源于“Invariable”（不变的）一词的缩写，精准地概括了其最核心的特性：在一定的温度范围内，其尺寸几乎不随温度变化而发生改变。

这种神奇的效应源于其独特的化学成分（通常为镍36%，钴<1%，余量为铁及少量其他微量元素）和其固有的物理特性。高镍含量使其在居里点以下时，具有反常低的热膨胀系数（CTE）。简单来说，大多数材料受热会膨胀，遇冷会收缩，而Invar 36内部的磁致伸缩效应与热膨胀效应相互抵消，从而实现了宏观上的“热不胀，冷不缩”。

二、 为何选择卷板形态？

将Invar 36合金制成卷板（Coil），意味着它是以成卷的薄板或带材形式供应。这种形态带来了多重优势：

优异的加工柔性：卷板可以轻松地进行连续冲压、弯曲、深冲、旋压等成型加工，非常适合大规模生产形状复杂的精密部件。

高效率的生产：便于自动化连续送料，提高了生产效率，减少了材料浪费。

广泛的适用厚度：Invar 36卷板的厚度范围很广，从极薄的箔材（零点几毫米）到数毫米的板材均可生产，能满足从微型电子元件到大型结构件的不同需求。

便于运输和储存：卷曲形态比平板更节省空间。

三、 卓越的材料特性

Invar 36卷板的性能建立在合金本身超凡的物理属性之上：

极低的热膨胀系数（CTE）：这是其立身之本。在室温至约100°C的温度区间内，其平均热膨胀系数通常低于 1.5 × 10⁻⁶/°C，远低于普通钢材（约11 × 10⁻⁶/°C）甚至不锈钢（约16-18 × 10⁻⁶/°C）。在某些特定温度点，其膨胀系数甚至可以趋近于零。

高强度与良好韧性：在拥有低膨胀特性的同时，它保持了良好的机械强度和韧性，能够承受一定的载荷和冲击，并非“脆弱”的材料。

优良的塑性和成型性：Invar 36卷板在退火状态下非常柔软，延展性极佳，易于进行复杂的冷加工成型，这为其成为卷板并进一步加工奠定了基础。

一定的耐环境性能：其耐大气腐蚀能力优于普通碳钢，在某些环境下可以裸态使用。但对于更苛刻的条件，可能需要进行表面处理（如电镀、涂漆）。

需要注意的特性：

相对较低的导热性：其导热率比碳钢低，在加工和应用中需要考虑散热问题。

磁性：Invar 36在居里点（约230°C）以下具有铁磁性，这对于某些应用是优点（如需要磁屏蔽），但对另一些应用则可能是需要考虑的因素。

四、 核心应用领域

凭借其独一无二的稳定性，Invar 36卷板成为了以下高端领域的“关键先生”：

航空航天：用于制造复合材料的成型模具。碳纤维等复合材料在高温固化时会收缩，而Invar 36模具几乎不膨胀不收缩，能确保构件成型后的尺寸精度极高。同时也用于卫星结构、光学平台支架等对热变形敏感的部件。

电子与半导体：作为引线框架、显像管/OLED显示屏的荫罩、激光准直装置的核心材料，确保电子元件在工作发热时保持精准对位。

精密仪器：用于制造钟摆、天文望远镜镜座、大地测量尺（因瓦尺）、双金属片中的低膨胀层等，是一切追求极致测量精度的设备的基石。

能源与低温工程：用于液化天然气（LNG）运输船的储罐，因其在超低温下仍能保持稳定，防止冷裂。也用于粒子加速器等高科技装置中。

五、 加工与处理要点

使用Invar 36卷板进行加工时，需注意其特殊性：

加工硬化：该合金在冷加工后会产生明显的加工硬化现象，导致硬度增加、塑性下降。因此，在深加工过程中可能需要安排中间退火工序以恢复其塑性。

热处理：通常采用在约830°C的保护气氛（如氢气或真空）中退火，然后快速冷却（水淬或快速空冷）的工艺，以获得最佳的低膨胀性能和软化态，便于后续加工。

焊接：可采用TIG（钨极惰性气体保护焊）、MIG（熔化极惰性气体保护焊）等工艺，但需使用匹配的专用焊材，并严格控制热输入，以最小化热影响区并防止性能下降。

结语

Invar 36镍铁钴合金卷板，绝非普通的金属材料。它是人类巧妙利用材料科学原理，将一种物理现象转化为巨大工程价值的典范。从深邃太空到微观芯片，从浩瀚海洋到精密实验室，其“以不变应万变”的卓越特性，默默地守护着现代科技文明的精度与可靠性。作为材料王国中的“定海神针”，它将继续在追求极致性能的未来科技中扮演不可或缺的角色。

以下是上海商虎主要提供和经营的高温合金（耐蚀合金、精密合金也常一并归类）牌号，按基础类型分类：

一、 镍基高温合金

这是其产品系列中最核心的部分，种类最全，应用最广。

GH系列（国标牌号）:

GH3030 (GH30): 固溶强化型，800℃以下有良好的抗氧化和热强度，用于燃烧室部件。

GH3039 (GH39): 固溶强化型，用于900℃以下的燃烧室、加力燃烧室等。

GH3044 (GH44): 固溶强化型，抗氧化性好，用于950℃以下的燃烧室和涡轮部件。

GH3128 (GH128): 固溶强化型，具有高的塑性和良好的冲压、焊接性能，用于950℃以下的火焰筒、壳体等。

GH3536 (哈氏合金B-2): 优异的耐盐酸、硫酸腐蚀和抗应力腐蚀开裂能力，用于化工环境。

GH3625 (Inconel 625): 强度高，耐氧化和腐蚀性能优异，应用极其广泛，从航空航天到海洋、化工。

GH4169 (Inconel 718): 王牌产品，沉淀强化型，在-253℃到700℃温度范围内具有良好的综合性能，广泛应用于航空发动机涡轮盘、压气机盘、叶片、机匣等关键部件。

GH4099 (Inconel 699): 高铬含量，具有优良的高温抗氧化和抗腐蚀性能。

GH4133 (GH33): 沉淀强化型，用于750℃以下的涡轮叶片、涡轮盘等。

GH4145 (Inconel X-750): 沉淀强化型，具有良好的耐腐蚀、抗氧化性能和高温强度，用于弹簧、密封环等。

GH4180 (GH80): 类似Nimonic 80A，用于燃气轮机叶片。

国外对应牌号:

Inconel 600, 601, 625, 718, X-750

Hastelloy B-2, B-3, C-22, C-276, X (虽然哈氏合金更侧重于耐蚀合金，但因其高镍含量和高温性能，也常被归入此类)

Nimonic 75, 80A

Alloy 20 (CN3MN, 20号合金): 优异的耐硫酸腐蚀性能。

二、 铁镍基高温合金

GH系列:

GH1015, GH1016: 固溶强化型，抗氧化性好，用于制造850℃以下的燃烧室和加热炉构件。

GH1131 (GH131): 固溶强化型，用于制造850~1000℃的燃烧室部件。

GH2036, GH2132 (A-286): 沉淀强化型，用于650℃~700℃的涡轮盘、紧固件等。

GH2135 (GH135)

GH2747: 具有极佳的高温抗氧化性，适用于高温炉辊、炉管等。

三、 钴基高温合金

国标牌号: GH5188 (GH188, 对应Haynes 188)

特点：在高达1100℃的温度下仍具有优异的强度和抗氧化性，耐热腐蚀和耐磨性好。用于燃气轮机喷嘴、导向叶片等。

四、 耐蚀合金

虽然不完全等同于高温合金，但因其成分和性能有重叠，商虎也大量经营。

Monel 400, K500 (蒙乃尔合金): 优异的耐海水和酸碱腐蚀能力。

Incoloy 800, 800H, 825, 925 (因科洛伊合金): 良好的综合耐腐蚀和力学性能。

哈氏合金系列 (如上所述)。

总结表格（部分常见牌号）

商虎/国标牌号 近似美标牌号 主要特点和应用

GH4169 Inconel 718 应用最广，700℃以下高强度，用于涡轮盘、叶片等。

GH3625 Inconel 625 高强度，耐腐蚀抗氧化，应用广泛。

GH4145 Inconel X-750 高温弹簧、密封环、紧固件。

GH3536 Hastelloy B-2 耐盐酸、硫酸腐蚀。

GH2132 A-286, S66286 铁镍基，650℃~700℃的涡轮盘、紧固件。

GH5188 Haynes 188 钴基，1100℃下抗氧化，用于导向叶片、喷嘴。

Alloy C-276 Hastelloy C-276 极佳的耐点蚀、缝隙腐蚀能力。

Alloy 20 Carpenter 20, CN3MN 优异的耐硫酸腐蚀，化工阀门、泵。

如何获取最准确的信息？

访问官方网站：搜索“上海商虎合金集团”或“上海商虎特种合金”，在其官网的“产品中心”通常可以找到最全的牌号列表和产品形态（棒、板、管、丝等）。

直接联系：由于其库存和代理关系可能动态变化，最可靠的方式是直接联系其销售或技术部门，告知您的具体需求（如牌号、规格、标准、用途），他们会提供最准确的现货或订货信息。

希望这份详细的列表能帮助到您！