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Inicio > Productos > Barra de invar > Invar 36/Nilo 36/UNS K93600 & K93601/W. Nr. 1.3912/Alloy 36 bar
Barra de invar 36, también conocida como Nilo 36, aleación 36, y designada como UNS K93600 (grado normal) y K93601 (grado de mecanizado libre), con número de material W.N...
La barra Invar 36, también conocida como Nilo 36, aleación 36, y designada como UNS K93600 (grado normal) y K93601 (grado de mecanizado libre), con número de material W.Nr. 1.3912, es una aleación de níquel y hierro famosa por su coeficiente de expansión térmica (CTE) extremadamente bajo a temperatura ambiente y en torno a ella. Esta forma en barra es un material fundamental para el mecanizado de componentes en los que la estabilidad dimensional a temperaturas variables es crítica, como en instrumentos de precisión, sistemas ópticos, dispositivos científicos y armazones aeroespaciales.
El Invar 36 es la aleación de “baja expansión” original y más utilizada. Su propiedad única se debe a un contenido específico de níquel (aproximadamente 36%) que contrarresta la expansión térmica normal del hierro, lo que da lugar a un cambio dimensional mínimo en un rango de temperaturas definido (normalmente de -50 °C a 100 °C). El material en barra es esencial para la fabricación de piezas de precisión, como bastidores de cavidades láser, cintas de topografía geodésica, péndulos de relojería, moldes para el curado de materiales compuestos y componentes de equipos criogénicos.
La característica de expansión casi nula de la barra Invar 36 se consigue mediante un control preciso de su equilibrio níquel-hierro. Suministrada por Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., la barra cumple unas especificaciones que garantizan su predecible comportamiento térmico.
| Elemento | Porcentaje (%) – Rango típico | Función principal en la aleación |
|---|---|---|
| Hierro (Fe) | Saldo | Elemento base de la matriz de aleación. |
| Níquel (Ni) | 35.0 - 37.0 | Elemento crítico. A esta concentración específica, induce el efecto Invar, minimizando el coeficiente de dilatación térmica de la matriz de hierro. |
| Carbono (C) | 0,10 máx. | Elemento residual; se mantiene bajo para conservar la ductilidad y la estabilidad térmica. |
| Manganeso (Mn) | 0,50 máx. | Elemento residual, desoxidante. |
| Silicio (Si) | 0,30 máx. | Elemento residual. |
| Cobalto (Co) | 0,50 máx. | Elemento residual. |
| Fósforo (P) | 0,025 máx. | Control de impurezas. |
| Azufre (S) | 0,025 máx. | Control de impurezas. En el grado de mecanizado libre (UNS K93601), el azufre se aumenta a ~0,25% para mejorar la mecanizabilidad. |
El valor de la barra Invar 36 reside en su estabilidad térmica, no en su alta resistencia. Sus propiedades mecánicas son suficientes para aplicaciones estructurales en entornos estables.
| Propiedad | Valor típico / Característica | Estado / Notas |
|---|---|---|
| Coeficiente medio de dilatación térmica (CTE) | ≈ 1,3 x 10^-6 /°C | En el intervalo de 20°C a 100°C (68°F a 212°F). Es aproximadamente una décima parte de la del acero al carbono. |
| Ampliación Mínimo | El CET es muy bajo y estable a temperatura ambiente. | La curva de expansión es parabólica con un mínimo cerca de la temperatura ambiente. |
| Resistencia a la tracción | 450 – 550 MPa (65 – 80 ksi) | Recocido |
| Límite elástico (0.2% Offset) | 240 – 340 MPa (35 – 49 ksi) | Recocido |
| Alargamiento | ≥ 30% | Recocido |
| Módulo de elasticidad (módulo de Young) | ≈ 145 GPa (21 x 10^6 psi) | A temperatura ambiente |
| Densidad | 8,10 g/cm³ (0,292 lb/pulg³) | – |
| Temperatura Curie | ≈ 280°C (535°F) | Por encima de esta temperatura, la aleación pierde sus propiedades ferromagnéticas y su característica de baja expansión. |
| Conductividad térmica | 10,5 W/m-K | A 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. suministra barra de Invar 36 en diversas formas adaptadas a aplicaciones de ingeniería de precisión.
| Forma del producto | Tamaños estándar | Especificaciones estándar clave | Condiciones comunes de suministro |
|---|---|---|---|
| Barra redonda (estirada en frío/forjada) | Diámetro de 3 mm (0,125″) a 200 mm (8″) | ASTM F1684 (UNS K93600/K93601), AMS 7721, DIN 17470 (W.Nr. 1.3912) | Recocido, aliviado de tensiones, estirado en frío y aliviado de tensiones |
| Barra cuadrada | Anchura de 5 mm a 100 mm | ASTM F1684, Especificaciones del cliente | Recocido |
| Barra esmerilada y pulida | Diámetro de 2 mm a 80 mm | Para instrumentación de alta precisión y soportes ópticos | Rectificado de precisión, aliviado de tensiones |
| Palanquilla de forja | Diámetro de 100 mm a 350 mm | Para grandes componentes aeroespaciales o de moldes | Recocido |
Los componentes mecanizados de barra Invar 36 son indispensables en aplicaciones que exigen invariabilidad dimensional: Aeroespacial y satélites: Marcos estructurales, soportes de guías de ondas y bancos ópticos para satélites y telescopios espaciales donde los ciclos de temperatura son severos. Instrumentación de precisión: Bastidores para sistemas láser, interferómetros, sismógrafos y bloques calibradores de precisión. Moldeo y utillaje: Moldes para el curado de piezas aeroespaciales de materiales compuestos (por ejemplo, fibra de carbono), donde la estabilidad dimensional garantiza la precisión de la pieza. Ingeniería criogénica: Componentes para equipos de GNL y criostatos científicos. Telecomunicaciones: Piezas de precisión en sistemas de microondas y radiofrecuencia. Estudio geodésico: Patrones de longitud y cintas utilizadas para la medición de terrenos de alta precisión.
El Invar 36 estándar (UNS K93600) tiene una buena maquinabilidad, similar a la del acero bajo en carbono, pero es gomoso y puede endurecerse por deformación. Para mejorar la maquinabilidad, está disponible el grado de maquinabilidad libre (UNS K93601) con azufre añadido. Las recomendaciones para el mecanizado son: utilizar herramientas de metal duro afiladas y de corte positivo; velocidades y avances moderados; y abundante refrigerante para evitar el endurecimiento por deformación y eliminar las virutas. Se recomienda el alivio de tensiones después del desbaste y antes del acabado para minimizar la distorsión y asegurar la estabilidad dimensional, ya que las tensiones residuales pueden afectar a la propiedad de baja expansión.
El Invar 36 se suministra normalmente en estado recocido para garantizar una estabilidad dimensional óptima. El ciclo de recocido recomendado consiste en calentar a 830-850 °C (1525-1560 °F) en atmósfera protectora, mantener la temperatura y enfriar en el horno hasta por debajo de 300 °C (570 °F), para luego enfriar al aire. Esto alivia las tensiones y homogeneiza la estructura. Para obtener la máxima estabilidad, se puede realizar un tratamiento térmico de estabilización (envejecimiento) a 95-150 °C (200-300 °F) durante un periodo prolongado tras el mecanizado final, con el fin de aliviar las microtensiones y garantizar que las dimensiones del componente se mantengan estables durante su uso.
El Invar 36 puede soldarse mediante soldadura por arco de gas tungsteno (GTAW/TIG) y soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG) con metal de aportación adecuado (por ejemplo, ERNiCrFe-7 o aportación específica de Invar). Sin embargo, la soldadura introduce un calor y una tensión localizados significativos, que pueden distorsionar el componente y alterar las propiedades de baja expansión en la zona afectada por el calor (HAZ). Por lo tanto, se suele evitar la soldadura en los componentes de precisión. Si la soldadura es necesaria, se requiere un recocido completo posterior a la soldadura y un tratamiento térmico de reestabilización, lo que a menudo resulta poco práctico. Los métodos de unión preferidos son la fijación mecánica o la unión adhesiva.
El precio de la barra de Invar 36 de Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. está impulsado por su alto contenido en níquel, su procesamiento especializado para lograr estabilidad y su nicho de mercado de aplicación.
| Factor de fijación de precios | Repercusión en el precio de referencia | Orientaciones para la contratación pública |
|---|---|---|
| Alto contenido en níquel | El contenido de níquel 36% es el principal factor de coste, lo que vincula estrechamente el precio al mercado del níquel. | El invar es un material funcional especializado. Su coste se justifica por el requisito de rendimiento (estabilidad dimensional) que ningún otro material común puede ofrecer. |
| Selección de grado | El grado de mecanizado libre (UNS K93601) puede tener un pequeño recargo sobre el grado estándar (K93600) debido al tratamiento añadido para el control del azufre. | Elija el grado de mecanizado libre para piezas complejas a fin de reducir el tiempo y el coste de mecanizado, lo que puede compensar el mayor precio del material. |
| Condición y tolerancia | La barra rectificada de precisión y sometida a alivio de tensiones es significativamente más cara que la barra laminada en caliente o estirada en frío. Las estrechas tolerancias dimensionales también aumentan el coste. | Pida barras estándar estiradas en frío para el mecanizado general y, si es posible, realice el alivio de tensiones en la propia empresa. Especifique barras rectificadas de precisión solo si el acabado superficial o la tolerancia son críticos para la pieza final. |
| Certificación y pruebas | Los requisitos de datos certificados de expansión térmica (ensayos CTE según ASTM E228), ensayos de permeabilidad magnética o material para la industria aeroespacial (AMS 7721) se suman al coste. | Para la mayoría de las aplicaciones, basta con la certificación estándar ASTM F1684. Para instrumentos científicos aeroespaciales o de alta precisión, especifique por adelantado las pruebas y certificaciones necesarias (por ejemplo, informe CTE). |
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