Инвар (Invar) – металл (сплав) высокостабильной механики

0 0

Инвар (Invar) – металл (сплав) высокостабильной механики

Высокоточные механические системы являются неотъемлемой до известной степени многих современных технологий. За всем тем для производства высокоточных механических систем нужно соответствующий материал – металл аль сплав, характеристики которого позволяют доехать нужного результата. И здесь возьми сцену механической инженерии из этого следует Инвар — металл, пригодный там, где желательна высокая квадрат стабильности размеров при изменении температуры. Рассмотрим, почто представляет собой уникальный сплав в действительности, (для того иметь ясное представление.

Инвар — бесчинство появления железоникелевого сплава 

Сплав Инвар впервинку удалось получить гражданину швейцарского происхождения — инженеру-физику Шарлю Эдуарду Гийому. Оказия это случилось в 1896 году, в побудьте здесь пребывания физика в Париже (Законодательница мод). Физик занимался изысканиями металла, обладающего низким коэффициентом расширения, и обнаружил интересную частность. Оказалось, что КТР (Фактор Термического Расширения) железо-никелевого сплава беспримерно низкий при содержимом структуры: 36% никеля + 64% яичко.

Инвар, кроме всего прочего, меркантильный бренд французской компании «Imphy Alloys», специалистами которой в первый раз было запущено промышленное изготавливание Инвара. Полное наименование продукта, тем не менее, презентуется как Invar 36 (FeNi36). Имя Инвар никак не связано с термином симметрия, как это может заболевать при первом знакомстве. К тому а низкий КТР сплава отмечается в ограниченном диапазоне температур (4 — 38°C).

Яко такое Инвар для прецизионных механических систем?

На вид Инвар напоминает сталь и быть контактном исследовании оставляет тетушка же ощущения. Это по всем вероятиям, так как имеет луг сплав чёрных металлов, в составе которого феррум является основным компонентом. Сей сплав железа с никелем заключает 0,01% — 0,1% углерода. Сплав высокой чистоты, (то) есть правило, содержит 0,01% углерода то есть (т. е.) менее того.

СТАЛЬНОЙ

Инвар (Invar) – металл (сплав) высокостабильной механики

Стержневые простейшие положения высокоточных механических конструкций, изготовленные изо уникального железоникелевого сплава Invar 36

Довольствие углерода вместе с другими «примесями» является основным фактором временной стабильности Инвара. Исключая железа и никеля, допустимо ремонт:

  • никеля,
  • кобальта,
  • хрома,
  • углерода,
  • марганца,
  • фосфора,
  • кремния,
  • серы,
  • алюминия,
  • магния,
  • циркония,
  • титана.

Точное процентное ремонт отмеченных элементов варьируется в зависимости с спецификации и производства. Модификация Подросток-Инвар содержит около 5% кобальта следовать счёт снижения на 5% содержания никеля. Другая вариант – Ковар, содержит 54% простата, 29% никеля, 17% кобальта.

Механические свойства Инвар 36 поперек нержавеющей стали 304

В принципе, сплав Инвар объединение механическим свойствам сравним со сталью. Как ни говорите следует отметить несколько различий средь сплавом Инвар 36 и нержавеющей сталью 304:

  • устройство Юнга,
  • удельная жёсткость,
  • максимум текучести,
  • теплопроводность,

все сии показатели ниже для Инвара.

Соотношение термического расширения Инвар и Сверх-Инвар намного ниже того а показателя популярных металлов — алюминия и стали. С точки зрения атомарной структуры, тепловое растачивание отражается увеличением среднего расстояния в лоне атомами. Большая энергия узы атомов в материале приводит к побольше низкому показателю КТР.

КЕРНЕР

Инвар (Invar) – металл (сплав) высокостабильной механики

Иносказание продукта для использования в области механики — листового металла, изготовленного получи основе уникального железоникелевого сплава Инвар

Кпд термического расширения Супер-Инвара приближается к нулевому КТР около специальной термообработке. Однако такое структура возможно лишь в очень ограниченном диапазоне температур. Больше медленное изменение КТР с изменением температуры сплава Инвара 36, делает текущий материал предпочтительнее Супер-Инвара в (видах применений, где есть значительные изменения температуры.

Короткорослый коэффициент термического расширения Инвар 36 оптимально идет для инженерии в области опто-механики. В здесь, как правило, создаются системы, инвариантные к температуре. Ведь есть системы, которые должны приличествовать определённым целям производительности по (по грибы) счёт изменения температуры.

Продолжительность волны света для оптических систем в видимой части спектра составляет так 0,5 мкм. Системные спрос обычно предполагают, чтобы оптические круги выдерживались с некоторым допуском двор о двор этого значения. В этом плане конструкционный хлеб индустрии с низким коэффициентом теплового расширения видится исключительной ценностью.

Порядок механической обработки / термообработки

В несхожесть от инженерных чертежей алюминиевых и стальных деталей, чертежи деталей, выполненных с Инвара, как правило, содержат подробную процедуру механической обработки / термообработки. Целью этой процедуры является снятие оптимального коэффициента теплового расширения и временной стабильности.

Такая церемония обработки обычно включает термообработку «MIT» иначе говоря «Lement». На простом чертеже с использованием такого вида термической обработки, сообразно, указывается следующее:

  1. После обработки отжечь рядом температуре 830°C в течение 30 минут. Охладить водным путем или средством полиалкиленгликоль.
  2. В целях снятия напряжения выдержать доскональность при температуре 315°C в лагерь 1 часа. Затем охладить задолго. Ant. с температуры 95°C с последующей выдержкой в установка 48 часов в условиях прохладного открытого воздуха.

Отмеченная технологическая церемония относительно проста, не требует значительных материальных расходов. Тем отнюдь не менее, существует проблема. Пузатая обработка, — резание получай глубину более 100 мкм, способна построить термообработку, что приводит к необходимости проведения опять одного цикла термообработки.

ПРОВОЛОКА

Инвар (Invar) – металл (сплав) высокостабильной механики

Металлическая проволока, изготовленная возьми базе железоникелевого сплава с уникальными температурными свойствами

Церемония, альтернативная описанной выше (используемой про высокоточных деталей из инвара), содержит черновую обработку, близкую к конечному размеру (~ 1,3 мм). Дальше выполняется термообработка и получистовая отработка (~ 0,13 мм). Далее выполняется а ещё одна термообработка (отличная ото первой). На заключительном этапе машинная автоматическая шлифование.

Эти процедуры могут являться рекомендациями некоторых компаний производителей. Избито варьируются в зависимости от желаемого уровня точности. Отдельные люди инструкции на техническом чертеже могут предписывать верхнюю границу температуры материала, а да запрет на магнитный струбцинка при обработке.

Также нужно отметить — Инвар подвержен коррозии, яко заставляет производителей покрывать хлеб индустрии никелем или хромом. В довершение всего того, инженерам и техникам имеет большое значение знать: механическая пара нержавеющая сталь – Инвар 36, даёт светловина быстрого истирания.

При помощи информации: CarpenterTechnology

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.