Invar 36合金百科解析：低膨胀世界的基石材料
在精密工程、航空航天和科学仪器的世界里，有一种材料因其近乎“超凡”的稳定性而闻名，它就是Invar 36合金。这个名字源于其“不变”（Invariable）的物理特性，特指在常温附近极低的热膨胀系数。本文将为您全面解析Invar 36合金的化学成分、力学性能、物理特性及其遵循的主要执行标准。
一、 核心揭秘：合金成分
Invar 36的成功，首先归功于其精巧的化学成分设计。它是一种铁基高镍合金，其核心成分范围如下：
镍： 约36%。这是最关键的元素，镍含量稳定在36%左右是获得极低热膨胀系数的核心。其作用机理在于，在此特定比例下，镍元素改变了铁原子的磁性能，抵消了晶格热振动带来的膨胀效应。
铁： 余量。作为合金的基体，提供了基本的骨架结构。
关键微量元素：
碳： 含量极低，通常被严格控制在0.05%以下，以避免形成碳化物，对材料的韧性和加工性产生不利影响。
锰和硅： 作为脱氧剂和净化元素存在，含量通常分别低于0.35%和0.25%，有助于改善冶炼质量。
磷和硫： 被视为有害杂质，其含量被控制在极低的水平（通常均低于0.025%），以确保材料具有良好的焊接性和热加工性能。
钴和铜： 等其他元素也可能存在，但含量极微，用于微调特定性能。
这种精密的成分配比，使得Invar 36在一定的温度范围内（通常是室温上下）表现出卓越的尺寸稳定性。
二、 力学性能指标
Invar 36合金的力学性能与其热处理状态（如退火态或冷加工态）密切相关。以下是其典型力学性能指标：
抗拉强度： 在退火状态下，Invar 36的抗拉强度通常在450 MPa至550 MPa之间。这个强度水平虽然不及高强度钢，但对于其主要的应用场景——尺寸稳定性而言，已经足够。通过冷加工（如冷轧、冷拉），其强度可以得到显著提升。
屈服强度： 退火状态下，其屈服强度典型值约为280 MPa。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点，对于要求高精度的结构件设计，这是一个非常重要的参数。
延伸率： 退火态的Invar 36表现出优异的塑性，其延伸率可高达30%至40%。这意味着它具有良好的成型和加工能力，可以进行冲压、弯曲等冷加工操作。
硬度： 退火状态下，Invar 36的硬度通常较低，布氏硬度值约为160 HB左右。这种相对较软的质地使其易于机械加工。同样，冷加工可以显著提高其硬度。
三、 物理特性参数
除了独特的低膨胀性，Invar 36的其他物理参数也至关重要。
密度： Invar 36的密度约为8.1 g/cm³。这个值介于普通钢（约7.85 g/cm³）和纯镍（8.9 g/cm³）之间，对于需要轻量化的高端应用是一个需要考虑的因素。
热膨胀系数： 这是Invar 36的灵魂所在。在20°C至100°C的温度范围内，其平均热膨胀系数极低，约为1.6 × 10⁻⁶ /°C。作为对比，普通碳钢的热膨胀系数约为11 × 10⁻⁶ /°C。这意味着在温度变化时，Invar 36的尺寸变化量仅为普通钢材的七分之一左右。
其他物理性能： 它还具备较低的导热率和导电率，以及在一定温度范围内变化的磁性能（在居里点以下为铁磁性，以上为顺磁性）。
四、 执行标准体系
为确保Invar 36材料性能的一致性和可靠性，全球范围内形成了多个权威的执行标准。常见的标准包括：
美国标准：
ASTM F1684： 这是专门针对“锻制Invar 36合金”的棒材、线材和型材的标准规范，是国际上最广泛引用的标准之一。
国际/欧洲标准：
DIN 17745： 德国标准，对材料的化学成分和性能有明确规定。
EN ISO 13069 / Ni36： 欧洲标准中对该合金的牌号命名和规范。
中国标准：
GB/T 15018： 在《精密合金牌号》标准中，Invar 36对应牌号为4J36。
YB/T 5241： 这是专门针对4J36合金的技术条件标准，详细规定了其化学成分、力学性能和交货状态等要求。
总结
Invar 36合金凭借其以36%镍为核心的精密化学成分，实现了在常温附近近乎“归零”的热膨胀奇迹。它兼具适中的抗拉与屈服强度、良好的塑性以及约8.1 g/cm³的密度。这些特性使其成为制造精密仪器、激光器组件、航空航天领域的微波波导、大型天文望远镜支架以及液化天然气运输船储罐等关键部件的不可替代材料。通过遵循ASTM、DIN、GB等一系列严格的国际与国家标准，确保了这种非凡材料在全球高端制造业中的可靠应用。
详细分析
1. 基本信息（源自公开工商信息）
成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。
经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。
2. 优势与积极方面
经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。
地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。
资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。
他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：
一、 高温合金系列
这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。
Inconel 系列：
Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。
Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。
Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。
Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。
Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。
Hastelloy 系列：
Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。
Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。
Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。
二、 耐腐蚀合金系列
这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。
Monel 系列：
Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。
Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。
其他镍铜、镍铬合金：
Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。
Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。
三、 精密合金系列
这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。
Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。
Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。
产品形态
上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：
板材、带材
棒材、线材
管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）
法兰、锻件
焊材（焊条、焊丝）
重要提示：
具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。
最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。
官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。
希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。
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