Invar 36 Rundstahl ist eine Nickel-Eisen-Legierung mit kontrollierter Ausdehnung, die für Anwendungen spezifiziert ist, die eine sehr niedrige thermische Ausdehnung, ausgezeichnete Dimensionsstabilität und zuverlässige Leistung bei Temperaturänderungen erfordern. Sie wird üblicherweise als Alloy 36, UNS K93600, W.Nr. 1.3912, FeNi36 und Ni36 bezeichnet. Das wichtigste Spezifikationsmerkmal von Invar 36 Rundstahl ist sein Nickelgehalt von etwa 36%, der der Legierung ihren niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten verleiht. Für Einkäufer, Ingenieure und Anwender in der spanabhebenden Bearbeitung sollte eine Spezifikation für Invar 36 Rundstahl die Sorte, die chemische Zusammensetzung, den Nickel- und Eisengehalt, die Dichte, den Wärmeausdehnungskoeffizienten, die mechanischen Eigenschaften, den Durchmesser, die Länge, die Toleranz, die Oberflächengüte, die Geradheit, den Lieferzustand, die Wärmebehandlung, die MTC und die Prüfanforderungen klar definieren.
Invar 36 Rundstahl ist kein gewöhnlicher Stab aus einer Nickellegierung. Es handelt sich um eine Legierung mit kontrollierter Ausdehnung, die hauptsächlich dort eingesetzt wird, wo Maßhaltigkeit wichtiger ist als hohe Festigkeit oder Korrosionsbeständigkeit. Wenn sich die Temperatur ändert, dehnen sich die meisten Metalle merklich aus oder ziehen sich zusammen. Invar 36 Rundstab dehnt sich innerhalb seines nützlichen Temperaturbereichs mit geringer Ausdehnung viel weniger aus als Kohlenstoffstahl, rostfreier Stahl, Aluminiumlegierungen und viele andere technische Metalle.
Daher eignet sich Invar 36 Rundstahl für Präzisionswerkzeuge, Verbundwerkstoffformen für die Luft- und Raumfahrt, Messstäbe, optische Rahmen, wissenschaftliche Instrumente, Kalibrierteile, LNG-Anlagen, kryogene Halterungen, elektronische Komponenten und mechanische Teile, bei denen genaue Abmessungen eingehalten werden müssen. Eine ordnungsgemäße Spezifikation hilft dem Lieferanten, nicht nur die Sorte, sondern auch die endgültige Verwendung zu verstehen. Ein Rundstab aus Invar 36, der für die Grobbearbeitung verwendet wird, benötigt beispielsweise nicht die gleiche Oberflächengüte und Toleranz wie ein präzisionsgeschliffener Messstab.
| Spezifikation Artikel | Gemeinsame Anforderung für Invar 36 Rundstab | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Klasse | Invar 36 / Legierung 36 | Bestätigt die richtige Legierung mit geringer Ausdehnung |
| UNS-Nummer | UNS K93600 | Nützlich für die internationale Materialidentifizierung |
| W.Nr. | 1.3912 | Gemeinsame europäische Werkstoffnummer |
| Hauptkomposition | Über 36% Nickel, Eisenausgleich | Kontrolliert das Verhalten bei geringer thermischer Ausdehnung |
| Hauptobjekt | Sehr niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient | Bietet Dimensionsstabilität |
| Gemeinsame Formulare | Warmgewalzter, geschmiedeter, kaltgezogener, geschälter, geschliffener Rundstahl | Beeinflusst die Bearbeitung, die Toleranz und die Kosten |
Invar 36 Rundstahl wird üblicherweise mit UNS K93600 und W.Nr. 1.3912 bezeichnet. Diese Bezeichnungen helfen den Käufern, Verwechslungen mit anderen Legierungen mit kontrollierter Ausdehnung wie Kovar, Alloy 42, Super Invar und Fe-Ni-Co-Sorten mit geringer Ausdehnung zu vermeiden. Obwohl diese Werkstoffe in Stangenform ähnlich aussehen können, sind ihr Wärmeausdehnungsverhalten und ihr Anwendungsbereich unterschiedlich.
| Bezeichnung | Bedeutung | Hinweis zum Kauf |
|---|---|---|
| Invar 36 | Gebräuchlicher Handelsname | Weit verbreitet in Zeichnungen, Katalogen und Bestellungen |
| Legierung 36 | Allgemeine Bezeichnung der Legierung | Häufig von Lieferanten und Händlern verwendet |
| UNS K93600 | Einheitliche Materialbezeichnung | Nützlich für die internationale Beschaffung und die MTC-Überprüfung |
| W.Nr. 1.3912 | Europäische Werkstoffnummer | Gemeinsam in europäischen Spezifikationen und Zertifikaten |
| FeNi36 / Ni36 | Bezeichnung der Eisen-Nickel-Legierung | Gibt das ungefähre System der Nickellegierung 36% an |
Die korrekte Identifizierung der Sorte ist entscheidend, da Legierungen mit geringer Ausdehnung nicht automatisch austauschbar sind. Wenn eine Zeichnung Invar 36 / UNS K93600 vorschreibt, sollte der Lieferant nicht Kovar, Super Invar, Alloy 42 oder eine andere Fe-Ni-Legierung liefern, es sei denn, der Kunde stimmt der Substitution zu. Selbst ein kleiner Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten kann bei Präzisionswerkzeugen, Gussformen, Instrumenten oder optischen Baugruppen zu Maßfehlern führen.
Die Spezifikation der chemischen Zusammensetzung von Invar 36 Rundstahl basiert hauptsächlich auf Nickel und Eisen. Nickel wird in der Regel um 35% bis 37% kontrolliert, während Eisen den Rest ausmacht. Geringe Mengen an Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Schwefel, Phosphor, Kobalt, Chrom und anderen Restelementen können je nach Norm oder Kundenspezifikation begrenzt sein.
Die chemische Zusammensetzung sollte immer im MTC überprüft werden. Bei gewöhnlichem Baustahl kann ein kleiner Unterschied in der Zusammensetzung die Maßhaltigkeit nicht wesentlich beeinflussen. Bei Invar 36 können der Nickelgehalt und die Restelemente den Wärmeausdehnungskoeffizienten, das magnetische Verhalten, die Bearbeitbarkeit und die mechanischen Eigenschaften beeinflussen.
| Element | Typischer Bereich / Grenzwert | Funktion oder Kontrolle Grund |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 35.0% - 37.0% | Hauptelement zur Kontrolle des Verhaltens bei geringer Wärmeausdehnung |
| Eisen (Fe) | Bilanz | Basiselement in Fe-Ni-Legierung mit kontrollierter Ausdehnung |
| Kohlenstoff (C) | Kontrolliertes niedriges Niveau | Beeinflusst die mechanischen Eigenschaften und das Verarbeitungsverhalten |
| Mangan (Mn) | Kontrolliertes Nebenelement | Unterstützt die metallurgische Qualität, muss aber begrenzt bleiben |
| Silizium (Si) | Kontrolliertes Nebenelement | Kontrolliert auf Verarbeitung und Legierungsqualität |
| Schwefel (S) | Niedrige Höchstgrenze | Niedrig gehalten für Warmumformbarkeit und Bearbeitungsqualität |
| Phosphor (P) | Niedrige Höchstgrenze | Kontrollierte Verunreinigung mit Auswirkungen auf Duktilität und Qualität |
| Kobalt (Co) | Kontrollierte Restmenge oder festgelegter Grenzwert | Kann das Ausdehnungsverhalten und die magnetischen Eigenschaften beeinflussen |
Eine klare Bestellung sollte die gewünschte Sorte und Norm, wie z.B. Invar 36 Rundstab, UNS K93600, W.Nr. 1.3912, den gewünschten Durchmesser, die Länge, die Menge, die Oberflächenbeschaffenheit und MTC angeben. Wenn die Anwendung eine strenge Kontrolle des Wärmeausdehnungskoeffizienten erfordert, sollte der Käufer auch den erforderlichen WAK-Bereich und den Prüftemperaturbereich angeben.
Die Anforderungen an den Nickel- und Eisengehalt sind das Kernstück der Invar 36 Rundstangenspezifikation. Invar 36 wird in der Regel als eine Eisen-Nickel-Legierung beschrieben, die etwa 36% Nickel enthält. Dieser Nickelgehalt ist für den berühmten Invar-Effekt verantwortlich, bei dem die Legierung in der Nähe der Raumtemperatur eine sehr geringe Maßänderung aufweist.
Der Nickelgehalt wird normalerweise zwischen 35% und 37% angegeben. Ist der Nickelgehalt zu niedrig oder zu hoch, kann sich das Wärmeausdehnungsverhalten vom erwarteten Invar 36 Bereich entfernen. Aus diesem Grund sollte der Nickelgehalt auf dem MTC sorgfältig geprüft werden, insbesondere bei Präzisionsanwendungen.
Eisen ist das Gleichgewichtselement in Invar 36. Die Legierung ist keine korrosionsbeständige Nickel-Legierung wie Nickel 200, Monel 400 oder Inconel 625. Es handelt sich um eine Fe-Ni-Legierung mit kontrollierter Ausdehnung. Dies ist wichtig, weil Käufer nicht erwarten sollten, dass Invar 36 die gleiche Korrosionsbeständigkeit bietet wie Edelstahl oder hochnickelhaltige Korrosionslegierungen.
| Zusammensetzung Faktor | Spezifikation Bedeutung | Praktische Wirkung |
|---|---|---|
| Nickel um 36% | Hauptbestandteil der kontrollierten Expansion | Bietet eine sehr geringe thermische Ausdehnung |
| Eisenbilanz | Bildet Fe-Ni-Legierungsmatrix | Unterstützt kontrolliertes Expansionsverhalten und Bearbeitbarkeit |
| Geringe Restverunreinigungen | Verbessert die Qualitätskonsistenz | Unterstützt stabile Verarbeitung und maßhaltiges Verhalten |
Physikalische Eigenschaften sind bei der Spezifikation von Invar 36 Rundstäben wichtig, da die Legierung häufig für Präzisions- und Wärmeauslegung verwendet wird. Zu den am häufigsten geforderten physikalischen Eigenschaften gehören Dichte, Schmelzbereich, magnetisches Verhalten, Wärmeleitfähigkeit, elektrischer Widerstand und Wärmeausdehnungskoeffizient.
| Physikalische Eigenschaft | Typische Werte/Verhaltensweisen | Spezifikation Bedeutung |
|---|---|---|
| Dichte | Etwa 8,05 g/cm³ | Verwendet für theoretisches Gewicht, Angebot und Versandberechnung |
| Schmelzbereich | Etwa 1425°C - 1450°C | Nützlich für die thermische Verarbeitung Referenz |
| Magnetisches Verhalten | Magnetisch bei Raumtemperatur | Kann für Instrumente und magnetempfindliche Anwendungen von Bedeutung sein |
| Wärmeleitfähigkeit | Relativ niedrig im Vergleich zu vielen gängigen Stählen und Aluminiumlegierungen | Wichtig für den Temperaturgradienten und die thermische Auslegung |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | Höher als hochleitende Metalle wie Kupfer | Relevant für Instrumente und elektronische Anwendungen |
Invar 36 Rundstahl wird häufig nach Gewicht verkauft. Die Dichte ist daher wichtig für die Preiskalkulation und die Frachtplanung. Ein Stab mit größerem Durchmesser kann viel schwerer werden als erwartet, da das Gewicht eines Rundstabs mit dem Quadrat des Durchmessers zunimmt. Käufer sollten bei der Anfrage nach einem Angebot den Durchmesser, die Länge, die Menge und die Schnittanforderungen angeben.
Die Spezifikation der geringen thermischen Ausdehnung ist der wichtigste Aspekt bei der Auswahl von Invar 36 Rundstahl. Invar 36 wird ausgewählt, weil es sich bei Temperaturschwankungen viel weniger ausdehnt als die meisten technischen Metalle. Diese Eigenschaft ist für Präzisionsformen, Messsysteme, Werkzeuge für die Luft- und Raumfahrt, optische Rahmen und wissenschaftliche Instrumente unerlässlich.
Geringe Wärmeausdehnung bedeutet, dass sich die Länge oder der Durchmesser des Stabes bei Erwärmung oder Abkühlung innerhalb des nutzbaren Temperaturbereichs nur geringfügig ändert. Bei einem langen Messstab, einem Formrahmen oder einer Präzisionsvorrichtung kann diese geringe Änderung den Unterschied zwischen akzeptabler und nicht akzeptabler Genauigkeit ausmachen.
Invar 36 hat nicht bei jeder Temperatur den gleichen Ausdehnungskoeffizienten. Die Ausdehnungsrate ist in der Nähe der Raumtemperatur sehr gering und nimmt mit steigender Temperatur allmählich zu. Wenn die Anwendung oberhalb der normalen atmosphärischen Temperatur arbeitet, sollte der erforderliche Temperaturbereich genau angegeben werden.
| Art der Anwendung | Warum die Spezifikation für niedrige Expansion wichtig ist |
|---|---|
| Verbundwerkstoff-Formen | Behält die Werkzeuggeometrie während der Heiz- und Kühlzyklen bei |
| Messstangen | Verringert Messfehler aufgrund von Temperaturschwankungen |
| Optische Rahmen | Hilft bei der Aufrechterhaltung der Ausrichtung und der Stabilität des Brennpunkts |
| Präzisionsbefestigungen | Verbessert die Wiederholbarkeit bei der Bearbeitung oder Prüfung |
| Kryogenische Stützen | Verringert die Fehlanpassung der Kontraktion bei niedrigen Temperaturen |
Der Bereich des Wärmeausdehnungskoeffizienten sollte an die tatsächliche Arbeitstemperatur angepasst werden. Ein üblicher Referenzwert für Invar 36 liegt bei etwa 1,2 bis 1,6 × 10-⁶ /°C von etwa Raumtemperatur bis 100°C, je nach Materialbeschaffenheit und Prüfverfahren. Bei höheren Temperaturen steigt der Ausdehnungskoeffizient an.
| Temperaturbereich | Typischer mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient | Praktische Bedeutung |
|---|---|---|
| 20°C bis 100°C | Etwa 1,2 - 1,6 × 10-⁶ /°C | Ausgezeichnete Formbeständigkeit bei Raumtemperatur |
| 20°C bis 150°C | Niedrig, aber höher als der Bereich von 20°C bis 100°C | Geeignet für viele Präzisionsanwendungen |
| 20°C bis 200°C | Immer noch niedrig im Vergleich zu Kohlenstoffstahl, aber die Ausdehnung nimmt zu | Der WAK sollte für Teile mit engen Toleranzen berechnet werden. |
| Kryogenisch bis Raumtemperatur | Geringes thermisches Ausdehnungsverhalten | Nützlich für LNG, kryogenische und wissenschaftliche Geräte |
| Über etwa 200°C | Die Expansionsrate erhöht sich merklich | Prüfen Sie die detaillierten CTE-Daten, bevor Sie die Legierung auswählen. |
Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient von entscheidender Bedeutung ist, sollte auf der Bestellung nicht nur “Invar 36 Rundstab” stehen. Sie sollte den erforderlichen WAK-Bereich, das Prüftemperaturintervall, die Probenrichtung (falls zutreffend), die Lieferbedingungen und die Angabe, ob ein WAK-Prüfbericht erforderlich ist, enthalten. Dies ist besonders wichtig bei Werkzeugen für die Luft- und Raumfahrt, optischen Präzisionssystemen und Messgeräten.
Invar 36 Rundstahl hat eine mittlere mechanische Festigkeit und eine gute Zähigkeit. Es ist nicht eine hochfeste Legierung wie Inconel 718 oder Nimonic 90, und wird nicht hauptsächlich wegen seiner Verschleißfestigkeit ausgewählt. Seine Festigkeit reicht in der Regel für Präzisionsstützen, Formen, Stangen, Vorrichtungen und Strukturteile aus, bei denen die Maßhaltigkeit im Vordergrund steht.
Die mechanischen Eigenschaften hängen vom Zustand des Produkts ab. Warmgewalzte, geschmiedete, geglühte, kaltgezogene und präzisionsgeschliffene Stäbe können unterschiedliche Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Härte aufweisen. Kaltgezogenes Material kann eine höhere Festigkeit und Härte aufweisen, während geglühtes Material im Allgemeinen eine bessere Duktilität und ein stabileres Dimensionsverhalten aufweist.
| Mechanische Eigenschaften | Typische Leistungsrichtung | Spezifikation Hinweis |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Mäßig, abhängig vom Zustand | Sollte bei Bedarf von MTC überprüft werden |
| Streckgrenze | Mäßig | Wichtig für lasttragende Präzisionsbauteile |
| Dehnung | Gut in geglühtem Zustand | Nützlich für die Zuverlässigkeit bei der Herstellung und Bearbeitung |
| Härte | Gering bis mäßig, je nach Kaltverformung und Glühung | Beeinflusst Bearbeitung und Oberflächengüte |
| Zähigkeit | Gut, einschließlich Tieftemperaturbetrieb | Nützlich für kryogene und Präzisionsanwendungen |
Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Härte sind üblicherweise in den Spezifikationen für Invar 36 Rundstahl enthalten, wenn das Material zu Präzisions- oder Strukturbauteilen verarbeitet werden soll. Allgemeine Werte können für eine frühe Auslegung verwendet werden, aber die tatsächlichen MTC-Werte sollten für die Abnahme verwendet werden.
| Eigentum | Typischer Referenzbereich | Hinweise für Einkäufer |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Etwa 450 - 600 MPa je nach Zustand | Kaltverformtes Material kann höher sein |
| Streckgrenze | Etwa 240 - 350 MPa je nach Zustand | Geglühtes Material kann niedriger sein, ist aber für Präzisionsanwendungen stabiler. |
| Dehnung | Etwa 25% - 40% je nach Zustand | Höhere Dehnung erleichtert die Umformung und Verarbeitung |
| Härte | Oft um die 130 - 180 HB, je nach Zustand | Kaltziehen und Kaltverfestigung können die Härte erhöhen |
Ein und dieselbe Invar 36-Sorte kann im geglühten, kaltgezogenen, geschmiedeten oder spannungsarmgeglühten Zustand unterschiedliche mechanische Werte aufweisen. Bei der Präzisionsbearbeitung legen die Käufer oft mehr Wert auf Eigenspannung, Geradheit und Maßhaltigkeit als auf maximale Festigkeit. Für belastete Vorrichtungen oder Strukturteile werden die Festigkeitswerte wichtiger.
Invar 36 Rundstab können je nach Lagerbestand und Produktionsverfahren in vielen Durchmessern und Längen geliefert werden. Übliche Größen können für Präzisionsstangen, Stifte, Wellen, Formteile, Vorrichtungsteile und bearbeitete Rohlinge verwendet werden. Große Durchmesser können geschmiedet werden, während kleine Präzisionsdurchmesser als kaltgezogene oder geschliffene Stangen geliefert werden können.
| Kategorie Größe | Beispiele für gängige Durchmesser | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Kleiner Durchmesser | 3 mm - 20 mm | Stifte, Stangen, Messteile, kleine Präzisionsteile |
| Mittelgroßer Durchmesser | 22 mm - 80 mm | Schäfte, Vorrichtungen, Formeinsätze, bearbeitete Teile |
| Großer Durchmesser | 90 mm - 200 mm | Große Werkzeugkomponenten, schwere bearbeitete Rohlinge |
| Geschmiedete große Stange | Über 200 mm | Spezialformen, schwere Präzisionsstrukturen, Sonderteile |
Invar 36 Rundstäbe können in beliebiger Länge, in fester Länge oder auf Maß geschnitten geliefert werden. Für die Präzisionsbearbeitung bevorzugen die Käufer oft Zuschnitte mit ausreichender Bearbeitungszugabe. Bei Sägezuschnitten kann eine zusätzliche Länge für die Endenbearbeitung erforderlich sein.
Die Standardtoleranz für warmgewalzte Stäbe eignet sich in der Regel für die Grobbearbeitung von Rohlingen. Kaltgezogene Stäbe bieten eine bessere Maßkontrolle. Geschälte und geschliffene Stäbe können engere Toleranzen und eine bessere Oberflächengüte bieten. Handelt es sich bei dem Endprodukt um eine Messstange, einen Führungsstift oder eine Präzisionswelle, sollte die Toleranz in der Anfrage deutlich angegeben werden.
Der Lieferzustand von Invar 36 Rundstahl beeinflusst die mechanischen Eigenschaften, die Oberflächenqualität, die Maßhaltigkeit, die Eigenspannung, die Bearbeitungszugabe und den Preis. Käufer sollten den Zustand nach der endgültigen Verwendung wählen und nicht nur den Preis pro kg vergleichen.
Warmgewalzter Invar 36 Rundstahl wird häufig für allgemeine Bearbeitungsrohlinge verwendet. Er ist in der Regel wirtschaftlicher als präzisionsgeschliffenes Material, kann aber mehr Bearbeitungszugabe und Oberflächenreinigung erfordern.
Kaltgezogener Invar 36 Rundstahl hat in der Regel eine bessere Toleranz, eine glattere Oberfläche und eine höhere Festigkeit als warmgewalzter Stab. Durch das Kaltziehen können jedoch Eigenspannungen entstehen, so dass bei Präzisionsbauteilen ein Spannungsabbau erforderlich sein kann.
Geschmiedeter Invar 36 Rundstahl wird für größere Durchmesser und hochbelastete bearbeitete Teile verwendet. Durch Schmieden können große Querschnitte hergestellt werden, aber für kritische Anwendungen kann eine Wärmebehandlung und eine interne Qualitätsprüfung erforderlich sein.
Präzisionsgeschliffener Invar 36 Rundstahl wird verwendet, wenn enge Durchmessertoleranzen, Geradheit und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit erforderlich sind. Er eignet sich für Messstangen, Präzisionswellen, Stifte und Instrumententeile mit engen Toleranzen.
| Zustand | Hauptmerkmal | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Warmgewalzt | Kostengünstig, geeignet für allgemeine Bearbeitungen | Bearbeitete Rohlinge, Formteile, Vorrichtungskomponenten |
| Kaltgezogen | Bessere Verträglichkeit und höhere Festigkeit | Kleine Stangen, Stifte, Präzisionsteile |
| Geschmiedet | Geeignet für große Formate und schwere Profile | Große Werkzeuge, Präzisionsbauteile, schwere Formen |
| Geschält | Sauberere Oberfläche und geringeres Bearbeitungsaufmaß | Wellen, Stangen, bearbeitete Teile |
| Präzisionsschliff | Enge Toleranz und glatte Oberfläche | Messstangen, Führungsstifte, Präzisionsschäfte |
Oberflächengüte, Geradheit und Maßgenauigkeit sind bei der Spezifikation von Invar 36 Rundstahl wichtig, da viele Anwendungen präzisionsbezogen sind. Ein Stab, der für einen Verbundwerkstoff-Formenrahmen, einen Messstab, einen optischen Träger oder ein wissenschaftliches Instrument verwendet wird, muss nicht nur die richtige Zusammensetzung, sondern auch eine stabile Geometrie und eine geeignete Oberflächenqualität aufweisen.
Gängige Oberflächenausführungen sind schwarze Oberfläche, gedrehte Oberfläche, geschälte Oberfläche, polierte Oberfläche und spitzenlos geschliffene Oberfläche. Eine schwarze Oberfläche kann für die Grobbearbeitung akzeptabel sein. Eine geschälte oder geschliffene Oberfläche eignet sich besser für die Präzisionsbearbeitung und geringere Bearbeitungszugaben.
Geradheit ist wichtig für lange Stangen, Stäbe und Wellen. Eine schlechte Geradheit erhöht die Bearbeitungszeit und kann zur Ablehnung des fertigen Teils führen. Die Käufer sollten die Anforderungen an die Geradheit angeben, wenn die Stange für Präzisionsstangen oder lange bearbeitete Komponenten verwendet wird.
Zur Maßgenauigkeit gehören Durchmessertoleranz, Ovalität, Längentoleranz und manchmal auch die Rundheit. Bei präzisionsgeschliffenen Stangen kann eine engere Toleranz den Bearbeitungsaufwand verringern. Bei Rohlingen für die Grobbearbeitung kann eine Standardtoleranz ausreichend sein.
| Qualität Artikel | Spezifikation Option | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Oberfläche | Schwarz, geschält, poliert, geschliffen | Beeinflusst die Bearbeitungszugabe und die endgültige Oberflächenqualität |
| Geradheit | Standard- oder Präzisionsgeradheit | Wichtig für Stangen, Wellen und Messteile |
| Durchmessertoleranz | Frästoleranz, gezogene Toleranz, geschliffene Toleranz | Beeinflusst die Bearbeitungszeit und die Endgenauigkeit |
| Ovalität | Standard oder kontrolliert | Wichtig für präzises Drehen und Schleifen |
| Längentoleranz | Zufällig, fixiert oder auf Größe geschnitten | Beeinflusst die Vorbereitung von Rohlingen |
Die Anforderungen an die Wärmebehandlung und den geglühten Zustand sind für Invar 36 Rundstahl wichtig, da Eigenspannungen die Maßhaltigkeit beeinträchtigen können. Bei Präzisionsanwendungen kann sich ein Stab mit der richtigen chemischen Zusammensetzung, aber hohen Eigenspannungen während der Bearbeitung oder nach Temperaturwechseln bewegen.
Geglühter Invar 36 Rundstahl bietet im Allgemeinen eine bessere Duktilität und ein stabileres Verhalten bei der Präzisionsbearbeitung. Das Glühen trägt zur Verringerung der inneren Spannungen und zur Verbesserung der Dimensionsstabilität bei. Wenn das fertige Teil eine hohe Genauigkeit erfordert, kann geglühtes oder spannungsarmes Material bevorzugt werden.
Ein Spannungsabbau kann nach dem Kaltziehen, der Schwerzerspanung, dem Schweißen oder der Umformung erforderlich sein. Eine gängige Methode der Präzisionsbearbeitung ist die Vorbearbeitung, der Spannungsabbau und die anschließende Fertigbearbeitung. Dadurch wird das Risiko von Verformungen in den fertigen Bauteilen verringert.
Die thermische Vorgeschichte kann das Ausdehnungsverhalten beeinflussen. Wenn das Projekt strenge Werte für den Wärmeausdehnungskoeffizienten erfordert, sollte der Käufer prüfen, ob der gewünschte Zustand geglüht, spannungsarmgeglüht, kaltverformt oder speziell bearbeitet ist. Für hochpräzise Anwendungen kann eine CTE-Prüfung verlangt werden.
| Zustand / Prozess | Auswirkungen auf Invar 36 Rundstab | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Geglüht | Verbessert die Duktilität und reduziert innere Spannungen | Präzisionsbearbeitung, Vorrichtungen, Formen |
| Kaltgezogen | Verbessert Festigkeit und Toleranz, kann aber die Restspannung erhöhen | Kleine Ruten und Präzisionsrohlinge |
| Stressabbau | Reduziert das Verzugsrisiko nach der Bearbeitung | Große Rahmen, Formen, optische Stützen |
| Grobbearbeitet + Spannungsarmglühen | Verbessert die endgültige Maßhaltigkeit | Hochpräzise Komponenten |
Inspektion und Zertifizierung sind wesentliche Bestandteile einer Spezifikation für Invar 36 Rundstahl. Da das Material häufig für Präzisions- und technische Anwendungen verwendet wird, sollten Käufer das Material durch MTC, Rückverfolgbarkeit der Schmelznummer, Maßprüfung, Oberflächenprüfung und ggf. zusätzliche Prüfungen verifizieren.
Der MTC sollte die Werkstoffsorte, die UNS-Nummer, die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften, falls erforderlich, die Schmelznummer, die Norm, die Stangengröße, den Lieferzustand und die Prüfergebnisse enthalten. Bei Invar 36 sollten der Nickelgehalt und die Sortenbezeichnung sorgfältig geprüft werden.
Die Schmelznummer auf dem MTC sollte mit der Markierung auf dem Stab, dem Produktetikett, der Packliste und dem gelieferten Material übereinstimmen. Die Rückverfolgbarkeit der Schmelznummer ist wichtig, weil sie den physischen Rundstab mit der chemischen Analyse und den Testergebnissen verbindet.
Durchmesser, Länge, Toleranz, Ovalität, Geradheit und Oberflächenbeschaffenheit sollten entsprechend der Bestellung geprüft werden. Bei präzisionsgeschliffenen Stangen ist die Maßkontrolle besonders wichtig.
Wenn die Anwendung sehr empfindlich auf thermische Bewegungen reagiert, kann der Käufer einen CTE-Test verlangen. Bei der Prüfung sollte der Temperaturbereich angegeben werden, da sich die CTE-Werte mit der Temperatur ändern. Ohne einen spezifizierten Prüfbereich können die WAK-Daten unklar oder für die Anwendung ungeeignet sein.
PMI kann helfen, den Nickel- und Eisengehalt zu überprüfen und das Risiko von Materialverwechslungen zu verringern. PMI sollte jedoch eine vollständige MTC-Prüfung nicht ersetzen, wenn eine strenge Zusammensetzung oder geringe Ausdehnung erforderlich ist. Für kritische Anwendungen kann eine chemische Laboranalyse oder eine CTE-Prüfung erforderlich sein.
| Gegenstand der Inspektion | Was ist zu prüfen? | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Identifizierung der Klasse | Invar 36 / Legierung 36 / UNS K93600 / W.Nr. 1.3912 | Verhindert falsche Materialversorgung |
| Chemische Zusammensetzung | Ni um 36%, Fe-Bilanz, kontrollierte Rückstände | Bestätigt die Zusammensetzung einer Legierung mit geringer Ausdehnung |
| Mechanische Eigenschaften | Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, Härte, falls erforderlich | Bestätigt die Leistung für tragende Teile |
| CTE-Test | Wärmeausdehnungskoeffizient über den angegebenen Temperaturbereich | Wichtig für Präzisionsanwendungen und thermische Stabilität |
| Wärme Nummer | Dasselbe gilt für MTC, Etikett und Strichmarkierung | Bietet Rückverfolgbarkeit |
| Prüfung der Abmessungen | Durchmesser, Länge, Toleranz, Geradheit, Ovalität | Beeinflusst Bearbeitung und Endgenauigkeit |
| Oberflächeninspektion | Risse, Kratzer, Nähte, Oberflächenfehler, Verunreinigungen | Beeinflusst die Bearbeitung und die Qualität des Endprodukts |
Eine klare Anfrage kann wie folgt formuliert werden: Invar 36 Rundstab, UNS K93600 / W.Nr. 1.3912, Durchmesser 30 mm, Länge 3000 mm, geglühter Zustand, geschälte Oberfläche, Standardtoleranz, mit MTC und Schmelznummernrückverfolgbarkeit. Wenn das Projekt eine strenge Maßhaltigkeit erfordert, sollte die Anfrage auch den erforderlichen Prüfbereich für den Wärmeausdehnungskoeffizienten enthalten und angeben, ob ein Spannungsabbau vor dem Versand erforderlich ist.
Was ist Invar 36 Rundstab?
Invar 36 Rundstahl ist eine Nickel-Eisen-Legierung mit kontrollierter Ausdehnung, die etwa 36% Nickel und Eisen als Rest enthält. Sie wird als UNS K93600 und W.Nr. 1.3912 bezeichnet. Sein Hauptmerkmal ist die sehr geringe thermische Ausdehnung, wodurch er sich für Präzisionswerkzeuge, Formen für die Luft- und Raumfahrt, Messstäbe, optische Gestelle, kryogene Halterungen und Komponenten, die Maßhaltigkeit erfordern, eignet.
Wie hoch ist die Dichte von Invar 36 Rundstahl?
Die Dichte von Invar 36 Rundstahl beträgt etwa 8,05 g/cm³. Dieser Wert wird für die theoretische Gewichtsberechnung, die Angebotserstellung, die Planung von Bearbeitungsrohlingen und die Schätzung des Versandgewichts verwendet. Da das Gewicht von Rundstäben mit zunehmendem Durchmesser schnell ansteigt, sollten Käufer bei Preisanfragen den Durchmesser, die Länge und die Menge angeben.
Wie hoch ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Invar 36?
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Invar 36 ist in der Nähe der Raumtemperatur sehr niedrig und liegt im Allgemeinen zwischen 1,2 und 1,6 × 10-⁶ /°C, je nach Materialbeschaffenheit und Prüfverfahren zwischen 20°C und 100°C. Der Ausdehnungskoeffizient steigt mit zunehmender Temperatur, so dass bei Präzisionsanwendungen vor dem Kauf der genaue CTE-Prüftemperaturbereich angegeben werden sollte.
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