殷鋼,(InvarSteel的音譯),屬于鐵鎳合金的一種,其成分為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%。這種材料最大的特點就是隨溫度的變形極小,適合于制作對溫度變形有嚴格要求的零件。殷鋼及與殷鋼有相似特性的材料有:殷鋼35Ni-65Fe,32Ni-64Fe-4Co(超殷鋼),37Fe-32Co-11Cr(不銹殷鋼)和非晶合金83Fe-17B等。
1896年殷鋼由瑞士物理學家夏爾·愛德華·紀堯姆(C.E.Guillaume)首先發現。
基本性質
殷瓦合金屬于鐵基高鎳合金,通常含有32%-36%的鎳,還含有少量的S、P、C等元素,其余為60%左右的Fe,由于鎳為擴大奧氏體元素,故高鎳使奧氏體轉為馬氏體的相變降至室溫以下,-100~-120℃,因而經退火后,殷瓦合金在室溫及室溫以下一定溫度范圍內,均具有面心晶格結構的奧氏體組織,也是鎳溶于γ-Fe中形成的固溶體,因而因瓦合金具有以下性能。
膨脹系數小
殷瓦合金也叫不脹鋼,其平均膨脹系數一般為1.5×10-6℃,含鎳在36%是達到1.8×10-8℃,且在室溫-80℃-+100℃時均不發生變化。
強度、硬度不高
殷瓦合金含碳量小于0.05%,硬度和強度不高,抗拉強度在517Mpa左右,屈服強度在276Mpa左右,維氏硬度在160左右,一般可以通過冷變形來提高強
度,在強度提高的同時仍具有良好的塑性。
導熱系數低
殷瓦合金的導熱系數為0.026~0.032cal/cm·sec·℃,僅為45鋼導熱系數的1/3-1/4。
塑性、韌性高
殷瓦合金的延伸率和斷面收縮率以及沖擊韌性都很高,延伸率δ=25-35%,沖擊韌性αK=18-33公斤·米/厘米
特性
物理特性
絕大多數的金屬和合金都是在受熱時體積膨脹,冷卻時體積收縮,但因瓦合金由于它的鐵磁性,在一定的溫度范圍內,具有因瓦效應的反常熱膨脹,其膨脹系數極低,有時甚至為零或負值。
工業應用
主要適用于電器元件與硬玻璃、軟玻璃、陶瓷匹配封接的玻封合金,屬于低膨脹合金。其狀態有硬態和軟態兩種.4J36(Invar36/K93600/1.3912)因瓦合金/玻封合金在-60度——80度大氣溫度變化內有較低的膨脹系數和良好的可塑性,用于制作在氣溫變化范圍內尺寸近于恒定的元件,廣泛用于無線電,精密儀表,儀器和其他行業,4J36(Invar36/K93600/1.3912)因瓦合金/玻封合金用來制作標準量具,微波諧振腔,雙金屬波動層等。
制造應用
殷瓦合金在室溫附近的平均熱膨脹系數低于10-6℃-1,主要用來制造標準尺、測溫計、測距儀、鐘表擺輪、塊規、微波設備的諧振腔、重力儀構件、熱雙金屬組元材料,光學儀器零件等。熔融法制造。