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La barra Super Invar 32-5, designada como UNS K93500 y conocida comúnmente como aleación 32-5, es una aleación de níquel-hierro-cobalto famosa por su ...
La barra Super Invar 32-5, designada como UNS K93500 y comúnmente conocida como aleación 32-5, es una aleación de níquel-hierro-cobalto famosa por su coeficiente de expansión térmica (CTE) excepcionalmente bajo y estable a temperaturas en torno a la temperatura ambiente. Esta forma de barra es un material especializado diseñado para la estabilidad dimensional en instrumentos de precisión, equipos científicos y componentes aeroespaciales en los que es fundamental que la dilatación o contracción con el cambio de temperatura sea mínima.
Super Invar 32-5 es una versión avanzada de la aleación tradicional Invar (Fe-36Ni), con la adición de aproximadamente 5% de cobalto. Esta modificación reduce y estabiliza aún más el coeficiente de dilatación térmica en una gama específica de temperaturas, normalmente de -50°C a 100°C (-58°F a 212°F). El material en barra se utiliza principalmente para el mecanizado de componentes como marcos de montaje ópticos, resonadores de cavidades láser, bloques de calibre de precisión, estructuras de satélites y equipos de metrología en los que debe minimizarse la deriva térmica.
La exclusiva propiedad de expansión casi nula de la barra Super Invar 32-5 se consigue gracias a su precisa composición. Suministrada por Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., la barra se fabrica con tolerancias de composición muy estrictas para garantizar un comportamiento térmico predecible y uniforme.
| Elemento | Porcentaje (%) – Rango típico | Función principal en la aleación |
|---|---|---|
| Hierro (Fe) | Saldo | Elemento base de la matriz de aleación. |
| Níquel (Ni) | 31.0 – 33.0 | Elemento principal responsable de la característica de baja expansión térmica cuando se combina con hierro en esta proporción específica. |
| Cobalto (Co) | 4.0 – 6.0 | Adición clave en Super Invar; reduce y estabiliza aún más el coeficiente de expansión térmica en comparación con el Níquel Invar 36% estándar. |
| Carbono (C) | 0,10 máx. | Elemento residual; se mantiene bajo para conservar una buena ductilidad y maquinabilidad. |
| Manganeso (Mn) | 0,50 máx. | Elemento residual, desoxidante. |
| Silicio (Si) | 0,30 máx. | Elemento residual. |
| Fósforo (P) | 0,025 máx. | Control de impurezas. |
| Azufre (S) | 0,025 máx. | Control de impurezas. |
La propiedad que define a la barra Super Invar 32-5 es su dilatación térmica ultrabaja, no su resistencia mecánica. Sus propiedades mecánicas son adecuadas para aplicaciones estructurales de precisión.
| Propiedad | Valor típico / Característica | Estado / Notas |
|---|---|---|
| Coeficiente medio de dilatación térmica (CTE) | ≈ 0,3 x 10^-6 /°C | En el intervalo de 20°C a 100°C (68°F a 212°F). Es aproximadamente 1/40 de la del acero al carbono. |
| Expansión Temperatura mínima | ≈ 0,0 x 10^-6 /°C | El CTE pasa por un mínimo (cercano a cero) normalmente alrededor 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 | 8,13 g/cm³ (0,294 lb/pulg³) | – |
| Temperatura Curie | ≈ 230°C (450°F) | Por encima de esta temperatura, la aleación pierde su propiedad de baja expansión. |
Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. suministra barra Super Invar 32-5 en formas adecuadas para el mecanizado de precisión de componentes estables.
| Forma del producto | Tamaños estándar | Especificaciones estándar clave | Condiciones comunes de suministro |
|---|---|---|---|
| Barra redonda (estirada en frío/forjada) | 5mm (0.2″) to 150mm (6″) Diameter | ASTM F1684 (UNS K93500), Especificaciones propias, Garantías de dilatación térmica específicas del cliente. | Recocido, aliviado de tensiones, estirado en frío y aliviado de tensiones |
| Barra cuadrada | Anchura de 5 mm a 80 mm | Especificaciones del cliente | Recocido |
| Barra esmerilada y pulida | Diámetro de 3 mm a 50 mm | Para instrumentos de precisión | Rectificado de precisión, aliviado de tensiones |
| Palanquilla de forja | Diámetro de 100 mm a 300 mm | Para componentes aeroespaciales de gran tamaño y forma próxima a la red | Recocido |
Los componentes mecanizados a partir de barra Super Invar 32-5 se utilizan en campos en los que la estabilidad dimensional es primordial: Aeroespacial y satélites: Miembros estructurales, bancos ópticos y marcos de soporte para telescopios y sensores espaciales en los que las fluctuaciones de temperatura son extremas.
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