Invar 36/Nilo 36/UNS K93600 & K93601/W. Nr. 1.3912/Alloy 36 bar

Invar 36 bar, auch bekannt als Nilo 36, Alloy 36, und bezeichnet als UNS K93600 (normale Sorte) und K93601 (frei bearbeitbare Sorte), mit der Materialnummer W.Nr. 1.3912, ist eine Nickel-Eisen-Legierung, die für ihren extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) bei und um Raumtemperatur bekannt ist. Diese Stangenform ist ein grundlegender Werkstoff für die Bearbeitung von Bauteilen, bei denen die Maßhaltigkeit bei wechselnden Temperaturen von entscheidender Bedeutung ist, wie z. B. bei Präzisionsinstrumenten, optischen Systemen, wissenschaftlichen Geräten und Rahmen für die Luft- und Raumfahrt.

Einführung in Invar 36 (Legierung 36)

Invar 36 ist die ursprüngliche und am häufigsten verwendete “Low-Expansion”-Legierung. Ihre einzigartige Eigenschaft beruht auf einem spezifischen Nickelgehalt (ca. 36%), der der normalen Wärmeausdehnung von Eisen entgegenwirkt, was zu einer minimalen Maßänderung über einen definierten Temperaturbereich (typischerweise -50 °C bis 100 °C) führt. Das Stangenmaterial ist unverzichtbar für die Herstellung von Präzisionsteilen wie Laserresonatorrahmen, geodätischen Vermessungsbändern, Uhrenpendeln, Formen für die Aushärtung von Verbundwerkstoffen und Bauteilen in kryogenen Anlagen.

Chemische Zusammensetzung von Invar 36 Bar

Die nahezu Null-Ausdehnungscharakteristik des Invar 36-Stabes wird durch eine präzise Steuerung des Nickel-Eisen-Gleichgewichts erreicht. Das von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. gelieferte Stangenmaterial entspricht Spezifikationen, die sein vorhersehbares thermisches Verhalten garantieren.

Mechanische und thermische Eigenschaften von Invar 36 Bar

Der Wert von Invar 36 bar liegt in seiner thermischen Stabilität, nicht in seiner hohen Festigkeit. Seine mechanischen Eigenschaften sind für strukturelle Anwendungen in stabilen Umgebungen ausreichend.

Standardspezifikationen, Stabformen und verfügbare Größen

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. liefert Invar 36 Stangen in verschiedenen Formen, die für feinmechanische Anwendungen zugeschnitten sind.

Haupteinsatzgebiete von Invar 36 Stabmaterial

Bearbeitete Bauteile aus Invar 36 sind unverzichtbar für Anwendungen, die Maßhaltigkeit erfordern: Luft- und Raumfahrt & Satelliten: Strukturelle Rahmen, Wellenleiterträger und optische Bänke für Satelliten und Weltraumteleskope, die starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Präzisionsinstrumentierung: Gestelle für Lasersysteme, Interferometer, Seismographen und Präzisionsendmaße. Formgebung & Werkzeugbau: Formen für die Aushärtung von Verbundwerkstoffteilen für die Luft- und Raumfahrt (z. B. Kohlefaser), bei denen die Maßhaltigkeit die Genauigkeit der Teile gewährleistet. Kryotechnik: Komponenten für LNG-Anlagen und wissenschaftliche Kryostate. Telekommunikation: Präzisionsteile für Mikrowellen- und Hochfrequenzsysteme. Geodätische Vermessung: Längennormale und Maßbänder für die hochpräzise Landvermessung.

Bearbeitung und Herstellung von Invar 36 Bar

Standard Invar 36 (UNS K93600) hat eine gute Bearbeitbarkeit, ähnlich wie Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, ist aber gummiartig und kann kaltverfestigt werden. Für eine bessere Bearbeitbarkeit ist die frei zerspanbare Sorte (UNS K93601) mit Schwefelzusatz erhältlich. Zu den Empfehlungen für die Bearbeitung gehören: Verwendung von scharfen Hartmetallwerkzeugen mit positivem Spanwinkel, mäßige Geschwindigkeiten und Vorschübe sowie reichlich Kühlmittel, um Kaltverfestigung zu verhindern und Späne zu entfernen. Spannungsarmglühen nach der Grobbearbeitung und vor der Endbearbeitung wird dringend empfohlen, um Verzug zu minimieren und die Maßstabilität zu sichern, da Restspannungen die geringe Ausdehnung beeinträchtigen können.

Wärmebehandlung und Stabilität

Invar 36 wird in der Regel im geglühten Zustand geliefert, um eine optimale Maßhaltigkeit zu gewährleisten. Der empfohlene Glühzyklus umfasst das Erhitzen auf 830–850 °C (1525–1560 °F) in einer Schutzatmosphäre, das Halten dieser Temperatur und das Abkühlen im Ofen auf unter 300 °C (570 °F), gefolgt von einer Luftkühlung. Dadurch werden Spannungen abgebaut und die Struktur homogenisiert. Um höchste Stabilität zu erreichen, kann nach der Endbearbeitung eine Stabilisierungswärmebehandlung (Auslagerung) bei 95–150 °C (200–300 °F) über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden, um Mikrospannungen abzubauen und sicherzustellen, dass die Abmessungen des Bauteils im Betrieb stabil bleiben.

Schweißen und Fügen

Invar 36 kann mit dem Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW/TIG) und dem Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW/MIG) mit passendem Zusatzwerkstoff (z. B. ERNiCrFe-7 oder speziellem Invar-Zusatzwerkstoff) geschweißt werden. Beim Schweißen entstehen jedoch erhebliche örtliche Wärme und Spannungen, die das Bauteil verformen und die dehnungsarmen Eigenschaften in der Wärmeeinflusszone (WEZ) verändern können. Daher wird das Schweißen bei Präzisionsbauteilen im Allgemeinen vermieden. Wenn Schweißen erforderlich ist, sind ein vollständiges Glühen nach dem Schweißen und eine erneute Wärmebehandlung zur Stabilisierung erforderlich, was oft unpraktisch ist. Mechanische Befestigung oder Kleben sind die bevorzugten Fügeverfahren.

Referenzpreise und wichtige Einkaufsfaktoren

Der Preis von Invar 36 Barren von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. wird durch den hohen Nickelgehalt, die spezielle Verarbeitung für Stabilität und den Nischenanwendungsmarkt bestimmt.