Super Invar 32-5/UNS K93500/Alloy 32-5 bar

La barre Super Invar 32-5, désignée sous le nom d'UNS K93500 et communément appelée alliage 32-5, est un alliage de nickel, de fer et de cobalt réputé pour sa ...

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La barre Super Invar 32-5, désignée par UNS K93500 et communément appelée alliage 32-5, est un alliage nickel-fer-cobalt réputé pour son coefficient de dilatation thermique (CTE) exceptionnellement bas et stable à des températures proches de la température ambiante. Cette forme de barre est un matériau spécialisé conçu pour assurer la stabilité dimensionnelle des instruments de précision, des équipements scientifiques et des composants aérospatiaux pour lesquels une dilatation ou une contraction minimale en cas de changement de température est essentielle.

Table des matières Cacher

1 Introduction au Super Invar 32-5 (Alliage 32-5)

2 Composition chimique de la barre Super Invar 32-5

3 Propriétés mécaniques et thermiques de la barre Super Invar 32-5

4 Spécifications standard, formes de barres et dimensions disponibles

5 Applications primaires de la barre Super Invar 32-5

Super Invar 32-5

Introduction au Super Invar 32-5 (Alliage 32-5)

Le Super Invar 32-5 est une version avancée de l'alliage Invar traditionnel (Fe-36Ni), avec l'ajout d'environ 5% de cobalt. Cette modification permet de réduire et de stabiliser le coefficient de dilatation thermique dans une plage de température spécifique, généralement de -50°C à 100°C (-58°F à 212°F). La barre est principalement utilisée pour l'usinage de composants tels que les cadres de montage optiques, les résonateurs de cavités laser, les cales de précision, les structures de satellites et les équipements de métrologie pour lesquels la dérive thermique doit être minimisée.

Composition chimique de la barre Super Invar 32-5

La propriété unique de dilatation proche de zéro de la barre Super Invar 32-5 est obtenue grâce à sa composition précise. Fournie par Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd, la barre est produite avec des tolérances de composition étroites afin de garantir un comportement thermique prévisible et cohérent.

Élément	Pourcentage (%) – Plage typique	Fonction principale dans l'alliage
Fer (Fe)	Équilibre	Élément de base de la matrice de l'alliage.
Nickel (Ni)	31.0 – 33.0	Élément principal responsable de la faible dilatation thermique lorsqu'il est associé au fer dans ce rapport spécifique.
Cobalt (Co)	4.0 – 6.0	Ajout clé dans le Super Invar ; réduit et stabilise davantage le coefficient de dilatation thermique par rapport à l'Invar standard 36% Nickel.
Carbone (C)	0,10 max	Élément résiduel ; maintenu à un niveau bas pour conserver une bonne ductilité et une bonne usinabilité.
Manganèse (Mn)	0,50 max	Élément résiduel, désoxydant.
Silicium (Si)	0,30 max	Élément résiduel.
Phosphore (P)	0,025 max	Contrôle des impuretés.
Soufre (S)	0,025 max	Contrôle des impuretés.

Propriétés mécaniques et thermiques de la barre Super Invar 32-5

La propriété déterminante de la barre Super Invar 32-5 est sa très faible dilatation thermique, et non sa résistance mécanique. Ses propriétés mécaniques sont adéquates pour des applications structurelles de précision.

Propriété	Valeur typique / Caractéristique	Condition / Notes
Coefficient moyen de dilatation thermique (CTE)	≈ 0,3 x 10^-6 /°C	Sur une plage de 20°C à 100°C (68°F à 212°F). Cette valeur est environ 1/40e de celle de l'acier au carbone.
Expansion Température minimale	≈ 0,0 x 10^-6 /°C	Le CTE passe par un minimum (proche de zéro) typiquement autour de la température ambiante.
Résistance à la traction	450 – 550 MPa (65 – 80 ksi)	État recuit
Limite d'élasticité (décalage de 0,2%)	240 – 340 MPa (35 – 49 ksi)	État recuit
Élongation	≥ 30%	État recuit
Module d'élasticité (module de Young)	≈ 145 GPa (21 x 10^6 psi)	A température ambiante
Densité	8,13 g/cm³ (0,294 lb/in³)	–
Température de Curie	≈ 230°C (450°F)	Au-delà de cette température, l'alliage perd sa propriété de faible expansion.

Spécifications standard, formes de barres et dimensions disponibles

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. fournit des barres Super Invar 32-5 dans des formes adaptées à l'usinage de précision de composants stables.

Forme du produit	Gamme de tailles standard	Principales spécifications standard	Conditions d'approvisionnement courantes
Barre ronde (étirée à froid/forgée)	5mm (0.2″) to 150mm (6″) Diameter	ASTM F1684 (UNS K93500), spécifications exclusives, garanties de dilatation thermique spécifiques au client.	Recuit, détendu, étiré à froid et détendu
Barre carrée	5mm à 80mm Largeur	Spécifications du client	Recuit
Barre polie et rectifiée	Diamètre de 3 à 50 mm	Pour les instruments de précision	Meule de précision, anti-stress
Billet de forge	Diamètre de 100 mm à 300 mm	Pour les composants aérospatiaux de grande taille et de forme proche du filet	Tel que forgé, recuit

Applications primaires de la barre Super Invar 32-5

Les composants usinés à partir de barres Super Invar 32-5 sont utilisés dans des domaines où la stabilité dimensionnelle est primordiale : Aérospatiale et satellites: Éléments structurels, bancs optiques et cadres de support pour les télescopes et les capteurs basés dans l'espace où les fluctuations de température sont extrêmes.

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