Le coefficient de dilatation thermique de l'Invar 36 est très faible par rapport à la plupart des métaux techniques. Autour de la température ambiante, l'Invar 36 a généralement un coefficient moyen de dilatation thermique d'environ 1,2 à 1,6 ppm/°C, en fonction de l'état du matériau, de la plage de température, du traitement thermique et de la méthode d'essai. Cette dilatation thermique extrêmement faible est la principale raison pour laquelle l'Invar 36, également connu sous le nom d'UNS K93600, W.Nr. 1.3912, FeNi36, et Ni36, est largement utilisé pour les outils de précision, les moules composites aérospatiaux, les tiges de mesure, les cadres optiques, les instruments scientifiques, les équipements cryogéniques, et les composants nécessitant des dimensions stables pendant les changements de température. Cependant, l'Invar 36 n'a pas le même coefficient de dilatation à toutes les températures. Sa dilatation thermique reste très faible près de la température ambiante et dans de nombreuses applications cryogéniques à température modérée, mais le taux de dilatation augmente à mesure que la température augmente, en particulier au-dessus de la plage normale de faible dilatation.
L'Invar 36 est un alliage de nickel et de fer à expansion contrôlée conçu pour des applications où les variations dimensionnelles doivent être minimisées. Sa propriété la plus importante n'est pas une haute résistance, une dureté élevée ou une forte résistance à la corrosion. Son principal avantage est une dilatation thermique extrêmement faible. Lorsque la température change, les métaux ordinaires se dilatent ou se contractent. L'Invar 36 se dilate beaucoup moins, de sorte que la pièce finie peut conserver des dimensions plus stables.
Cette propriété est particulièrement précieuse dans le domaine de la mécanique de précision. Une longue tige de mesure, un moule composite, un cadre optique ou un support d'instrument scientifique peuvent perdre en précision si le matériau se dilate trop lors d'une variation de température. L'Invar 36 contribue à réduire ce problème en offrant un coefficient de dilatation thermique bien inférieur à celui de l'acier au carbone, de l'acier inoxydable, de l'alliage d'aluminium, de l'alliage de cuivre et de nombreux alliages de nickel courants.
| Objet | Informations sur la dilatation thermique de l'Invar 36 |
|---|---|
| Type de matériau | Alliage à expansion contrôlée nickel-fer |
| Noms des classes principales | Invar 36, Alliage 36, FeNi36, Ni36 |
| Numéro UNS | UNS K93600 |
| W.Nr. | 1.3912 |
| Principale caractéristique de la composition | Environ 36% de nickel, solde de fer |
| Propriété principale | Très faible coefficient de dilatation thermique |
| Référence CTE typique à température ambiante | Environ 1,2 à 1,6 ppm/°C, en fonction des conditions et de la plage de température |
La réponse directe est : le coefficient de dilatation thermique de l'Invar 36 est généralement compris entre 1,2 et 1,6 × 10-⁶ /°C près de la température ambiante, souvent écrit comme 1,2 à 1,6 ppm/°C ou 1,2 à 1,6 µm/m-°C. Cette valeur peut varier en fonction de la plage de température d'essai, des conditions de traitement thermique, du travail à froid, de la composition chimique et de la forme du produit.
Pour une utilisation pratique en ingénierie, les acheteurs ne doivent pas considérer une valeur de CTE comme universelle pour chaque barre, plaque ou pièce usinée en Invar 36. Un coefficient mesuré de 20°C à 100°C peut être différent d'un coefficient mesuré de 20°C à 200°C ou d'une température cryogénique à une température ambiante. Par conséquent, la manière correcte de spécifier le coefficient de dilatation thermique de l'Invar 36 consiste à définir la plage de température, l'état du matériau et la nécessité d'un rapport d'essai CTE.
| Plage de température | Moyenne typique du CTE Référence | Sens pratique |
|---|---|---|
| Température proche de la température ambiante jusqu'à 100°C | Environ 1,2 - 1,6 ppm/°C | Excellente stabilité dimensionnelle pour les pièces de précision |
| Température ambiante à 200°C | Toujours faible, mais plus élevé que la plage de 100°C | Convient à de nombreux outils de précision, mais l'expansion doit être calculée. |
| De la cryogénie à la température ambiante | Comportement à faible dilatation | Utile pour le GNL, les supports cryogéniques et les équipements scientifiques |
| Au-dessus d'environ 200°C | Le taux d'expansion augmente plus sensiblement | Il convient de vérifier les données CTE détaillées avant de sélectionner les matériaux. |
Invar 36 est communément identifié comme UNS K93600 et W.Nr. 1.3912. Ces désignations sont importantes car les alliages à expansion contrôlée peuvent être facilement confondus. L'Invar 36, le Kovar, le Super Invar, l'Alliage 42 et d'autres alliages Fe-Ni ou Fe-Ni-Co peuvent sembler similaires sous forme de barres ou de plaques, mais leur coefficient de dilatation thermique et leur domaine d'application sont différents.
Lors de l'achat de barres rondes, de barres plates, de tôles ou de produits usinés de précision en Invar 36, le certificat du matériau doit indiquer clairement le nom et la désignation du grade. Pour les acheteurs internationaux, l'UNS K93600 est particulièrement utile car il permet d'identifier clairement le matériau chez différents fournisseurs et dans différents pays.
| Désignation | Signification | Note d'achat |
|---|---|---|
| Invar 36 | Nom commercial commun | Largement utilisé dans les dessins techniques et les documents d'achat |
| Alliage 36 | Nom générique de l'alliage | Souvent utilisé par les fournisseurs et les actionnaires |
| UNS K93600 | Désignation unifiée des matériaux | Utile pour la confirmation internationale du matériel |
| W.Nr. 1.3912 | Numéro européen Werkstoff | Courant dans les dessins et certificats européens |
| FeNi36 / Ni36 | Désignation de l'alliage fer-nickel | Indique la teneur en nickel du 36% |
Si un projet exige des performances de dilatation thermique de l'Invar 36, un autre alliage à faible dilatation ne doit pas être remplacé sans l'approbation de l'ingénieur. Le Kovar peut être meilleur pour le scellement verre-métal, tandis que le Super Invar peut offrir une dilatation plus faible à proximité de la température ambiante, mais sa plage de températures pratiques est plus étroite. L'identification correcte du matériau est la première étape avant de vérifier le coefficient de dilatation thermique.
L'Invar 36 a un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible en raison de sa composition spéciale fer-nickel. L'alliage contient environ 36% de nickel et le reste de fer. À ce niveau de composition, le matériau présente l'effet Invar bien connu, où la dilatation thermique normale est fortement réduite par le comportement magnétique et atomique du système d'alliage Fe-Ni.
La plupart des métaux se dilatent à mesure que la température augmente, car les atomes vibrent plus fortement et l'espacement entre les réseaux augmente. L'Invar 36 se comporte différemment sur une plage de température utile. Son comportement interne lié au magnétisme compense une partie de la dilatation thermique normale, ce qui se traduit par un changement dimensionnel exceptionnellement faible.
La teneur en nickel est essentielle. Si la teneur en nickel est très différente de la plage requise, l'effet Invar peut s'affaiblir. C'est pourquoi le contrôle de la composition chimique est essentiel. L'Invar 36 n'est pas simplement du “fer plus du nickel”. Il doit avoir un équilibre nickel-fer correct pour obtenir le comportement attendu de faible dilatation thermique.
Le coefficient de dilatation thermique peut également être influencé par les éléments résiduels, le travail à froid, le recuit, la détente et l'historique thermique. Pour les applications de précision, les acheteurs doivent non seulement vérifier le nom de la nuance, mais aussi la composition chimique, les conditions de traitement thermique et les données d'essai CTE si nécessaire.
| Facteur | Effet sur la dilatation thermique |
|---|---|
| 36% Teneur en nickel | Crée le comportement de base de l'Invar à faible expansion |
| Équilibre en fer | Forme la matrice d'expansion contrôlée Fe-Ni |
| Éléments résiduels | Peut influencer la consistance et le comportement d'expansion |
| Travail à froid | Peut modifier la contrainte interne et influencer légèrement le comportement d'expansion |
| Recuit / Vieillissement | Peut améliorer la stabilité de l'expansion pour certaines plages de température |
A température ambiante et dans les plages de températures proches de la température ambiante, l'Invar 36 montre ses performances les plus utiles en matière de faible dilatation. Une plage de référence commune est d'environ 1,2 à 1,6 ppm/°C de la température ambiante à environ 100°C, bien que les valeurs réelles puissent varier en fonction de la spécification et de l'état du matériau.
Grâce à ce faible coefficient de dilatation à température ambiante, l'Invar 36 convient pour les outils de mesure, les montures optiques, les instruments de laboratoire, les tiges de précision, les équipements d'étalonnage et les composants utilisés dans les ateliers ou les laboratoires où la température peut varier mais où la précision dimensionnelle doit rester stable.
| Valeur CTE | Unité équivalente | Signification |
|---|---|---|
| 1.2 × 10-⁶ /°C | 1,2 ppm/°C | Très faible dilatation pour les applications de précision |
| 1.6 × 10-⁶ /°C | 1,6 µm/m-°C | Encore extrêmement faible par rapport à l'acier et à l'aluminium |
| 10 - 17 × 10-⁶ /°C | Gamme commune à de nombreux aciers et aciers inoxydables | Expansion beaucoup plus importante que l'Invar 36 |
Si une barre Invar 36 de 1 mètre de long a un CDT de 1,5 µm/m-°C, un changement de température de 10°C produit une variation de longueur d'environ 15 µm. Une barre en acier au carbone peut se dilater beaucoup plus dans les mêmes conditions. C'est pourquoi l'Invar 36 est utile pour les cadres de précision et les pièces de mesure.
Le coefficient de dilatation thermique de l'Invar 36 change avec la température. Il reste très faible dans la plage normale de faible dilatation, mais il augmente lorsque la température s'élève. Pour la conception technique, l'intervalle de température doit être spécifié. Une valeur de CTE de 20°C à 100°C n'est pas la même qu'une valeur de CTE de 20°C à 300°C.
| Plage de température | Comportement moyen typique du CTE | Note d'application |
|---|---|---|
| De -200°C à la température ambiante | Comportement à faible dilatation | Utile pour les équipements cryogéniques et GNL |
| De -100°C à la température ambiante | Très faible expansion | Convient aux instruments scientifiques et aux pièces de précision en service à froid |
| 20°C à 100°C | Environ 1,2 - 1,6 ppm/°C dans de nombreuses références | Excellent pour les applications de précision à température ambiante |
| 20°C à 200°C | Faible mais en augmentation | La dilatation doit être calculée pour des tolérances étroites |
| 20°C à 300°C | L'expansion augmente nettement | Vérifier si l'Invar 36 répond toujours aux exigences de la conception |
| Au-dessus de 300°C | Beaucoup plus élevé que le CTE à température ambiante | D'autres alliages ou une analyse thermique détaillée peuvent être nécessaires. |
Si un acheteur demande seulement “Invar 36 à faible CTE”, le fournisseur peut fournir des données standard sur le matériau. Mais si l'application concerne l'outillage aérospatial, le positionnement optique, l'assemblage cryogénique ou l'équipement de métrologie, la plage exacte d'ERC peut avoir de l'importance. Une spécification claire doit indiquer la plage de température, par exemple de 20°C à 100°C ou de 20°C à 200°C.
Le coefficient de dilatation thermique est souvent écrit dans différentes unités. Pour l'Invar 36, les acheteurs peuvent voir ppm/°C, µm/m-°C, ×10-⁶/°C, ou ×10-⁶/K. Ces unités sont étroitement liées et souvent numériquement équivalentes à des fins pratiques d'ingénierie.
| Unité | Signification | Exemple |
|---|---|---|
| ppm/°C | Parties par million par degré Celsius | 1,5 ppm/°C signifie 1,5 partie par million de variation de longueur par °C |
| µm/m-°C | Micromètres par mètre par degré Celsius | 1,5 µm/m-°C signifie que 1 mètre change de 1,5 µm par °C |
| ×10-⁶/°C | Notation scientifique du coefficient de dilatation | 1,5 × 10-⁶/°C égale 1,5 ppm/°C |
| ×10-⁶/K | Changement de température par Kelvin | Pour les intervalles de température, une variation de 1 K équivaut à une variation de 1°C. |
Pour les tableaux de matériaux pratiques, 1 ppm/°C est égal à 1 µm/m-°C et à 1 × 10-⁶/°C. Par conséquent, si une fiche technique Invar 36 indique 1,5 × 10-⁶/°C, les acheteurs peuvent également lire 1,5 ppm/°C ou 1,5 µm/m-°C.
L'Invar 36 présente des performances utiles de faible dilatation depuis les températures cryogéniques jusqu'aux températures modérées. C'est pourquoi l'alliage est utilisé non seulement dans les instruments de précision à température ambiante, mais aussi dans le GNL, les équipements scientifiques à basse température, les supports cryogéniques et les systèmes aérospatiaux exposés à des conditions froides.
Aux températures cryogéniques, de nombreux matériaux se contractent de manière significative et peuvent devenir cassants. L'Invar 36 offre une faible contraction et une bonne ténacité, ce qui le rend utile pour les composants en service à froid. Ceci est important pour les systèmes GNL, le transport de gaz liquéfiés, les instruments à basse température et les équipements scientifiques.
À des températures modérées, l'Invar 36 offre encore une expansion plus faible que la plupart des métaux techniques courants. Cependant, à mesure que la température augmente, son coefficient de dilatation s'accroît. Pour les applications à près de 200°C ou plus, le concepteur doit examiner des données détaillées sur la dilatation thermique avant de procéder à la sélection finale.
| Plage de température de travail | Invar 36 Adéquation | Note d'ingénierie |
|---|---|---|
| De la cryogénie à la température ambiante | Très adapté | Une faible contraction et une bonne ténacité sont appréciables |
| Température ambiante à 100°C | Excellent | La meilleure gamme pour de nombreuses applications de précision |
| Température ambiante à 200°C | Convient à de nombreux modèles | Le CTE doit être calculé pour les tolérances serrées |
| Au-dessus de 200°C | Nécessite un examen approfondi | L'expansion augmente et peut réduire les avantages de l'Invar 36 |
La teneur en nickel a un effet direct sur le coefficient de dilatation thermique de l'Invar 36. L'alliage est conçu autour d'environ 36% de nickel parce que cette composition produit le comportement de faible expansion connu sous le nom d'effet Invar. Si la teneur en nickel change trop, le coefficient de dilatation peut changer et le matériau peut ne plus fonctionner comme prévu.
La composition courante de l'Invar 36 est d'environ 35% à 37% de nickel, avec du fer en guise d'équilibre. Cette fourchette doit être vérifiée dans le CTM. Pour les applications de précision, la vérification de la composition est importante car la performance de la dilatation thermique dépend de l'équilibre Fe-Ni correct.
Bien que le nickel et le fer soient les éléments principaux, des éléments résiduels tels que le carbone, le manganèse, le silicium, le soufre, le phosphore, le cobalt et le chrome peuvent également affecter le comportement du matériau. Ils doivent rester dans la fourchette standard requise. Pour les applications CTE strictes, les acheteurs peuvent demander des tests supplémentaires plutôt que de se fier uniquement à la chimie.
| Élément de composition | Exigence typique | Effet sur la dilatation thermique |
|---|---|---|
| Nickel | À propos de 35% - 37% | Principal facteur à l'origine d'un faible comportement d'expansion |
| Le fer | Équilibre | Forme la matrice d'expansion contrôlée Fe-Ni |
| Cobalt | Résidu contrôlé ou limite spécifiée | Peut influencer l'expansion et le comportement magnétique |
| Carbone et impuretés | Faibles niveaux contrôlés | Contribuer à maintenir la cohérence des matériaux et la qualité de la transformation |
Le traitement thermique et les conditions du matériau peuvent affecter la stabilité de l'expansion de l'Invar 36. Le recuit, la détente, le travail à froid, le vieillissement artificiel et l'histoire thermique peuvent modifier les contraintes internes et les conditions microstructurales. Pour les composants de haute précision, cela peut influencer la stabilité dimensionnelle finale.
Les barres ou plaques recuites d'Invar 36 offrent généralement une meilleure ductilité et des contraintes résiduelles plus faibles. Cela est utile pour l'usinage de précision, la production de moules, les outils de mesure et les composants optiques. Si la pièce doit conserver des dimensions serrées, il est souvent préférable d'utiliser un matériau recuit ou détendu.
L'étirage ou l'écrouissage à froid peut améliorer la résistance et la tolérance dimensionnelle, mais il peut introduire des contraintes résiduelles. Certaines conditions d'écrouissage peuvent réduire légèrement le coefficient de dilatation, mais l'état peut ne pas rester stable à des températures plus élevées. Pour les applications de précision, l'écrouissage doit être contrôlé avec soin.
Les pièces Invar 36 de grande taille ou précises peuvent bouger pendant l'usinage si les contraintes internes sont relâchées. Un processus courant est l'usinage d'ébauche, le détensionnement, puis l'usinage de finition. Cela permet d'améliorer la stabilité dimensionnelle du composant fini.
| Condition / Processus | Impact sur la stabilité de l'expansion | Conseils pratiques |
|---|---|---|
| Recuit | Contraintes résiduelles plus faibles et meilleure stabilité | Préférence pour l'usinage de précision |
| Etiré à froid | Meilleure tolérance mais contrainte résiduelle possible | Envisager un allègement du stress pour l'utilisation de la précision |
| Soulagement du stress | Améliore la stabilité dimensionnelle après l'usinage | Utile pour les moules, les cadres et les pièces de mesure |
| Vieillissement artificiel | Peut stabiliser l'expansion dans certaines gammes | N'utiliser que si la spécification l'exige |
Les barres rondes et les plaques d'Invar 36 sont toutes deux utilisées pour la stabilité dimensionnelle, mais leurs exigences de traitement peuvent être différentes. Les barres rondes sont généralement usinées en tiges, arbres, broches, entretoises, supports et pièces mécaniques de précision. La tôle est couramment utilisée pour l'outillage composite, les bases de moules, les cadres, les panneaux et les structures de précision plates.
La barre ronde Invar 36 convient pour les arbres de précision, les tiges de mesure, les goupilles de guidage, les entretoises et les pièces cylindriques usinées. Pour ces applications, la tolérance du diamètre, la rectitude, l'état de surface et les contraintes internes sont importants. Les barres rondes rectifiées avec précision peuvent réduire le temps d'usinage et améliorer la précision finale.
La plaque Invar 36 est couramment utilisée pour les moules composites de l'aérospatiale, les plaques d'outillage, les cadres et les grandes structures de précision. Pour les applications de plaques, la planéité, les contraintes résiduelles, la tolérance d'épaisseur et la réduction des contraintes sont importantes. Les grandes plaques peuvent nécessiter une séquence d'usinage minutieuse pour éviter les déformations.
| Forme du produit | Principale préoccupation en matière de stabilité | Méthode de contrôle commune |
|---|---|---|
| Barre ronde | Rectitude, tolérance de diamètre, contraintes d'usinage | Utiliser des barres recuites, pelées ou rectifiées selon les besoins. |
| Assiette | Planéité, contraintes résiduelles, tolérance d'épaisseur | Utilisation de la détente et d'une séquence d'usinage contrôlée |
| Bloc forgé | Contrainte interne et uniformité | Utiliser le traitement thermique et l'inspection |
| Composant fini | Dérive dimensionnelle finale | Machine d'ébauche, de détente, puis machine de finition |
L'Invar 36 a un coefficient de dilatation thermique beaucoup plus faible que l'acier inoxydable et l'acier au carbone. Cette différence est la principale raison pour laquelle Invar 36 est utilisé pour des composants de précision où l'acier ordinaire se dilaterait trop.
| Matériau | Gamme typique d'ETC à proximité de la température ambiante | Comparaison avec Invar 36 |
|---|---|---|
| Invar 36 | Environ 1,2 - 1,6 ppm/°C | Très faible expansion |
| Acier au carbone | Environ 11 - 13 ppm/°C | Plusieurs fois plus élevé que l'Invar 36 |
| Acier inoxydable 304 | Environ 16 - 17 ppm/°C | Expansion beaucoup plus importante que l'Invar 36 |
| Acier inoxydable 316 | Environ 15 - 16 ppm/°C | Expansion beaucoup plus importante que l'Invar 36 |
| Alliage d'aluminium | Environ 22 - 24 ppm/°C | Expansion très élevée par rapport à l'Invar 36 |
Si une monture en aluminium ou en acier inoxydable est utilisée dans un système optique de précision, les changements de température peuvent modifier l'alignement. Si une monture en Invar 36 est utilisée, le changement dimensionnel est beaucoup plus faible. C'est pourquoi l'Invar 36 est souvent choisi, même s'il est plus cher et plus lourd que de nombreux métaux courants.
L'Invar 36, le Kovar et le Super Invar sont tous des alliages à dilatation contrôlée, mais ils ne sont pas utilisés dans le même but. Leur comportement en matière de dilatation thermique et leur logique d'application sont différents.
Le Kovar est un alliage à expansion contrôlée fer-nickel-cobalt conçu principalement pour correspondre à l'expansion du verre dur et de la céramique. Il est largement utilisé pour les joints hermétiques, les boîtiers électroniques, les joints verre-métal, les tubes à vide, les capteurs et les assemblages céramique-métal. L'Invar 36 est généralement choisi pour sa faible dilatation générale et sa stabilité dimensionnelle, et non pour le scellement du verre.
Le Super Invar peut offrir une dilatation thermique encore plus faible que l'Invar 36 près de la température ambiante. Cependant, le Super Invar a une plage de température utile plus étroite et peut être plus sensible à la température et aux conditions de traitement. L'Invar 36 est plus largement utilisé car il offre un équilibre pratique entre faible dilatation, disponibilité, usinabilité, ténacité et plage de température.
| Matériau | Direction de la composition principale | Caractère de dilatation thermique | Utilisation typique |
|---|---|---|---|
| Invar 36 | Fe-Ni, environ 36% Ni | Très faible expansion sur une large plage utile | Outils de précision, moules, instruments, pièces cryogéniques |
| Kovar | Fe-Ni-Co | Expansion contrôlée adaptée au verre et à la céramique | Joints hermétiques et boîtiers électroniques |
| Super Invar | Alliage à faible dilatation Fe-Ni-Co | Expansion extrêmement faible à température ambiante | Instruments d'ultra-précision et composants de métrologie |
Choisissez Invar 36 lorsque l'exigence principale est la stabilité des dimensions pendant les variations normales de température ou le service à température cryogénique à modérée. Choisissez Kovar lorsque la dilatation doit correspondre à celle du verre ou de la céramique. Choisissez Super Invar uniquement si une dilatation extrêmement faible à proximité de la température ambiante est plus importante qu'une large gamme de températures et une disponibilité générale.
L'Invar 36 est utilisé dans de nombreuses applications où une faible dilatation thermique est la principale exigence de conception. Il n'est pas choisi uniquement parce qu'il s'agit d'un alliage de nickel. Il est choisi parce qu'il contribue à réduire les erreurs dimensionnelles, les contraintes thermiques, les changements d'alignement et la dérive des mesures.
Les moules composites pour l'aérospatiale utilisent souvent l'Invar 36 car l'outillage doit conserver une forme précise pendant les cycles de chauffage et de refroidissement. La faible dilatation permet d'améliorer la précision et la répétabilité des pièces composites finales.
Les barres de mesure, les cadres d'étalonnage, les composants de jauge et les montages d'inspection utilisent Invar 36 pour réduire les erreurs liées à la température. Cette caractéristique est importante pour la métrologie, les équipements de laboratoire et la fabrication de haute précision.
Les cadres optiques, les supports de laser, les composants de télescope et les structures d'instruments utilisent l'Invar 36 pour maintenir l'alignement. Un petit mouvement thermique peut créer d'importantes erreurs optiques, c'est pourquoi un matériau à faible dilatation est précieux.
L'Invar 36 est utilisé dans les applications cryogéniques parce qu'il présente une faible contraction et une bonne ténacité à basse température. Il peut contribuer à réduire le décalage thermique dans les systèmes de stockage de GNL, de transport de gaz liquéfié et les systèmes cryogéniques scientifiques.
Les cadres électroniques, les supports de capteurs, les composants de satellites et les instruments scientifiques peuvent utiliser l'Invar 36 lorsque la stabilité thermique est nécessaire. Dans ces applications, la dérive dimensionnelle peut affecter la précision du signal, l'alignement ou la performance de l'assemblage.
| Application | Raison de l'utilisation d'Invar 36 | Détail important des spécifications |
|---|---|---|
| Moules pour composites aérospatiaux | Faible dilatation pendant le chauffage et le refroidissement | Gamme CTE, stabilité de la plaque, réduction des contraintes |
| Barres de mesure | Très légère modification de la longueur | Gamme d'essais CTE, rectitude, rectification de précision |
| Montures optiques | Alignement stable en cas de changement de température | Précision dimensionnelle et faible contrainte résiduelle |
| Supports cryogéniques | Faible contraction et bonne ténacité | Propriétés à basse température et état des matériaux |
| Instruments scientifiques | Dérive thermique réduite | Stabilité de l'ETC, processus d'usinage, traitement thermique |
Une demande de renseignements claire sur les matériaux doit inclure la nuance, le numéro UNS, la forme du produit, la taille, la quantité, l'état de livraison, la finition de surface, la tolérance, l'exigence MTC et l'exigence CTE. Par exemple : Barre ronde en Invar 36, UNS K93600 / W.Nr. 1.3912, diamètre 25 mm, surface rectifiée avec précision, état recuit, avec test MTC et coefficient de dilatation thermique de 20°C à 100°C. Ce type de demande aide le fournisseur à établir un devis et à fournir le matériau adéquat pour l'application.
Quel est le CTE de l'Invar 36 ?
Le CTE de l'Invar 36 est généralement de l'ordre de 1,2 à 1,6 ppm/°C près de la température ambiante, en fonction de la plage de température, du traitement thermique, du travail à froid, de la composition et de la méthode d'essai. C'est beaucoup moins que l'acier au carbone, l'acier inoxydable et l'alliage d'aluminium, ce qui explique pourquoi l'Invar 36 est largement utilisé pour les outils de précision, les tiges de mesure, les moules, les montures optiques et les applications de stabilité dimensionnelle.
L'Invar 36 se dilate-t-il sous l'effet de la chaleur ?
Oui, l'Invar 36 se dilate à la chaleur, mais beaucoup moins que la plupart des métaux courants. Il s'agit d'un alliage à faible dilatation et non d'un matériau à dilatation nulle. Sa dilatation est très faible à proximité de la température ambiante et reste utile dans de nombreuses applications cryogéniques à température modérée, mais le coefficient de dilatation augmente à mesure que la température s'élève.
Pourquoi l'Invar 36 a-t-il une faible expansion ?
L'Invar 36 a une faible dilatation parce qu'il contient environ 36% de nickel et le reste de fer, créant l'effet spécial Fe-Ni Invar. Cette composition réduit la dilatation thermique normale sur une plage de température utile. Le comportement exact de la dilatation peut également être affecté par le traitement thermique, le travail à froid, les éléments résiduels et la plage de température, de sorte que les applications critiques doivent confirmer l'ETC par des spécifications ou des essais.
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