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

La barre Invar 36, également connue sous le nom de Nilo 36, Alloy 36, et désignée sous les noms UNS K93600 (qualité normale) et K93601 (qualité d'usinage libre), avec le numéro de matériau W.Nr. 1.3912, est un alliage nickel-fer célèbre pour son coefficient de dilatation thermique (CTE) extrêmement bas à la température ambiante et autour de celle-ci. Cette forme de barre est un matériau fondamental pour l'usinage de composants dont la stabilité dimensionnelle à des températures variables est critique, comme dans les instruments de précision, les systèmes optiques, les dispositifs scientifiques et les structures aérospatiales.

Introduction à l'Invar 36 (alliage 36)

L'Invar 36 est l'alliage “ à faible dilatation ” original et le plus largement utilisé. Sa propriété unique résulte d’une teneur spécifique en nickel (environ 36%) qui compense la dilatation thermique normale du fer, ce qui se traduit par une variation dimensionnelle minimale sur une plage de températures définie (généralement de -50 °C à 100 °C). Ces barres sont indispensables à la fabrication de pièces de précision telles que les châssis de cavités laser, les rubans de levé géodésique, les pendules d’horlogerie, les moules pour le durcissement des composites et les composants d’équipements cryogéniques.

Composition chimique de la barre Invar 36

La caractéristique de dilatation proche de zéro de la barre Invar 36 est obtenue grâce à un contrôle précis de l'équilibre entre le nickel et le fer. Fournies par Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd, les barres respectent des spécifications qui garantissent leur comportement thermique prévisible.

Propriétés mécaniques et thermiques de la barre Invar 36

La valeur de l'Invar 36 bar réside dans sa stabilité thermique et non dans sa résistance élevée. Ses propriétés mécaniques sont suffisantes pour des applications structurelles dans des environnements stables.

Spécifications standard, formes de barres et dimensions disponibles

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. fournit des barres Invar 36 sous diverses formes adaptées aux applications d'ingénierie de précision.

Applications primaires des barres en Invar 36

Les composants usinés en barre Invar 36 sont indispensables dans les applications exigeant une invariance dimensionnelle : Aérospatiale et satellites: Cadres structurels, supports de guides d'ondes et bancs optiques pour les satellites et les télescopes spatiaux où les cycles de température sont sévères. Instrumentation de précision: Cadres pour systèmes laser, interféromètres, sismographes et blocs de jauge de précision. Moulage et outillage: Moules pour le durcissement des pièces composites de l'aérospatiale (par exemple, fibre de carbone), où la stabilité dimensionnelle garantit la précision de la pièce. Ingénierie cryogénique: Composants pour équipements GNL et cryostats scientifiques. Télécommunications: Pièces de précision dans les systèmes à micro-ondes et à radiofréquences. Levés géodésiques: Etalons et rubans de longueur utilisés pour les mesures de terrain de haute précision.

Usinage et fabrication de barres Invar 36

L'Invar 36 standard (UNS K93600) a une bonne usinabilité, similaire à celle de l'acier à faible teneur en carbone, mais il est gommeux et peut se durcir sous l'effet du travail. Pour une meilleure usinabilité, il existe une nuance d'usinage libre (UNS K93601) à laquelle on a ajouté du soufre. Les recommandations pour l'usinage comprennent : l'utilisation d'outils en carbure affûtés et à denture positive, des vitesses et des avances modérées, et une quantité suffisante de liquide de refroidissement pour éviter l'écrouissage et éliminer les copeaux. Le détensionnement après l'ébauche et avant la finition est fortement recommandé pour minimiser la distorsion et assurer la stabilité dimensionnelle, car les contraintes résiduelles peuvent affecter la propriété de faible dilatation.

Traitement thermique et stabilité

L'Invar 36 est généralement fourni à l'état recuit afin de garantir une stabilité dimensionnelle optimale. Le cycle de recuit recommandé consiste à chauffer à 830-850 °C (1525-1560 °F) sous atmosphère protectrice, à maintenir cette température, puis à refroidir dans le four jusqu'à une température inférieure à 300 °C (570 °F), avant de procéder à un refroidissement à l'air. Ce procédé permet d'éliminer les contraintes et d'homogénéiser la structure. Pour obtenir une stabilité maximale, un traitement thermique de stabilisation (vieillissement) à une température comprise entre 95 et 150 °C (200-300 °F) pendant une période prolongée peut être effectué après l'usinage final afin d'éliminer les micro-contraintes et de garantir la stabilité dimensionnelle de la pièce en service.

Soudage et assemblage

Invar 36 peut être soudé en utilisant le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG) et le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW/MIG) avec un métal d'apport adapté (par exemple, ERNiCrFe-7 ou un métal d'apport Invar spécifique). Cependant, le soudage introduit une chaleur et une contrainte localisées importantes, qui peuvent déformer le composant et altérer les propriétés de faible dilatation dans la zone affectée thermiquement (ZAT). C'est pourquoi le soudage est généralement évité pour les composants de précision. Si le soudage est nécessaire, un recuit complet après soudage et un traitement thermique de re-stabilisation sont requis, ce qui n'est souvent pas pratique. La fixation mécanique ou le collage sont les méthodes d'assemblage préférées.

Prix de référence et facteurs clés d'achat

Le prix de la barre Invar 36 de Shanghai NC Metal Materials Co. est déterminé par sa teneur élevée en nickel, son traitement spécialisé pour la stabilité et son marché de niche.