La barra tonda Invar 36 è una lega di nichel e ferro a espansione controllata, indicata per applicazioni che richiedono un'espansione termica molto bassa, un'eccellente stabilità dimensionale e prestazioni affidabili in caso di variazioni di temperatura. È comunemente identificata come Lega 36, UNS K93600, W.Nr. 1.3912, FeNi36 e Ni36. La caratteristica più importante della barra tonda Invar 36 è il suo contenuto di nichel di circa 36%, che conferisce alla lega un basso coefficiente di espansione termica. Per gli acquirenti, gli ingegneri e gli utenti della lavorazione, una specifica del tondo Invar 36 deve definire chiaramente il grado, la composizione chimica, il contenuto di nichel e ferro, la densità, il coefficiente di espansione termica, le proprietà meccaniche, il diametro, la lunghezza, la tolleranza, la finitura superficiale, la rettilineità, le condizioni di consegna, il trattamento termico, l'MTC e i requisiti di ispezione.
Il tondo Invar 36 non è una normale lega di nichel. Si tratta di una lega a espansione controllata utilizzata principalmente nei casi in cui la stabilità dimensionale è più importante dell'alta resistenza o della resistenza alla corrosione. Quando la temperatura cambia, la maggior parte dei metalli si espande o si contrae sensibilmente. Il tondo Invar 36 si espande molto meno dell'acciaio al carbonio, dell'acciaio inossidabile, della lega di alluminio e di molti altri metalli tecnici nell'intervallo di temperatura utile a bassa espansione.
Questo rende il tondo Invar 36 adatto per utensili di precisione, stampi compositi aerospaziali, aste di misura, telai ottici, strumenti scientifici, parti di calibrazione, apparecchiature LNG, supporti criogenici, componenti elettronici e parti meccaniche che devono mantenere dimensioni accurate. Una specifica adeguata aiuta il fornitore a comprendere non solo la qualità, ma anche l'uso finale. Ad esempio, un tondo Invar 36 utilizzato per lavorazioni grezze non ha bisogno della stessa finitura superficiale e della stessa tolleranza di una barra di misura rettificata di precisione.
| Voce di capitolato | Requisiti comuni per la barra tonda Invar 36 | Perché è importante |
|---|---|---|
| Grado | Invar 36 / Lega 36 | Conferma la corretta lega a bassa espansione |
| Numero UNS | UNS K93600 | Utile per l'identificazione internazionale dei materiali |
| W.Nr. | 1.3912 | Numero comune europeo del materiale |
| Composizione principale | Circa 36% nichel, ferro di equilibrio | Controlla il comportamento a bassa espansione termica |
| Proprietà principale | Coefficiente di espansione termica molto basso | Fornisce stabilità dimensionale |
| Forme comuni | Tondo laminato a caldo, forgiato, trafilato a freddo, pelato, rettificato | Influenza la lavorazione, la tolleranza e il costo |
Il tondo Invar 36 è comunemente identificato con UNS K93600 e W.Nr. 1.3912. Queste denominazioni aiutano gli acquirenti a non confondersi con altre leghe a espansione controllata come Kovar, Alloy 42, Super Invar e gradi Fe-Ni-Co a bassa espansione. Sebbene questi materiali possano sembrare simili sotto forma di barre, il loro comportamento di espansione termica e il loro campo di applicazione sono diversi.
| Designazione | Significato | Nota d'acquisto |
|---|---|---|
| Invar 36 | Nome commerciale comune | Ampiamente utilizzato in disegni, cataloghi e ordini di acquisto. |
| Lega 36 | Nome generico della lega | Spesso utilizzato da fornitori e distributori |
| UNS K93600 | Designazione unificata del materiale | Utile per gli appalti internazionali e per la revisione dell'MTC |
| N. 1.3912 | Numero europeo Werkstoff | Comune nelle specifiche e nei certificati europei |
| FeNi36 / Ni36 | Designazione della lega ferro-nichel | Indica il sistema approssimativo di lega di nichel 36% |
La corretta identificazione del grado è fondamentale perché le leghe a bassa espansione non sono automaticamente intercambiabili. Se un disegno richiede Invar 36 / UNS K93600, il fornitore non deve fornire Kovar, Super Invar, Alloy 42 o un'altra lega Fe-Ni, a meno che il cliente non approvi la sostituzione. Anche una piccola differenza nel coefficiente di espansione termica può causare errori dimensionali in utensili di precisione, stampi, strumenti o gruppi ottici.
La composizione chimica del tondo Invar 36 si basa principalmente su nichel e ferro. Il nichel è solitamente controllato intorno a 35% - 37%, mentre il ferro rappresenta l'equilibrio. Piccole quantità di carbonio, manganese, silicio, zolfo, fosforo, cobalto, cromo e altri elementi residui possono essere limitate a seconda delle specifiche standard o del cliente.
La composizione chimica deve essere sempre verificata nell'MTC. Per gli acciai strutturali ordinari, una piccola differenza di composizione può non influire significativamente sulla stabilità dimensionale. Per l'Invar 36, il contenuto di nichel e gli elementi residui possono influenzare il coefficiente di espansione termica, il comportamento magnetico, la lavorabilità e le proprietà meccaniche.
| Elemento | Intervallo / limite tipico | Funzione o controllo Motivo |
|---|---|---|
| Nichel (Ni) | 35.0% - 37.0% | Elemento principale che controlla il comportamento a bassa espansione termica |
| Ferro (Fe) | Equilibrio | Elemento base della lega ad espansione controllata Fe-Ni |
| Carbonio (C) | Livello basso controllato | Influenza le proprietà meccaniche e il comportamento di lavorazione |
| Manganese (Mn) | Elemento minore controllato | Supporta la qualità metallurgica, ma deve rimanere limitato |
| Silicio (Si) | Elemento minore controllato | Controllo della qualità della lavorazione e della lega |
| Zolfo (S) | Limite massimo basso | Mantenuto basso per la lavorabilità a caldo e la qualità della lavorazione |
| Fosforo (P) | Limite massimo basso | Impurità controllate che influiscono su duttilità e qualità |
| Cobalto (Co) | Residuo controllato o limite specificato | Può influenzare il comportamento di espansione e le proprietà magnetiche |
Un ordine di acquisto chiaro deve indicare il grado e lo standard richiesti, come Invar 36 tondo, UNS K93600, W.Nr. 1.3912, il diametro richiesto, la lunghezza, la quantità, lo stato superficiale e l'MTC. Se l'applicazione richiede un controllo rigoroso del coefficiente di espansione termica, l'acquirente deve indicare anche l'intervallo CTE richiesto e l'intervallo di temperatura di prova.
I requisiti relativi al contenuto di nichel e di ferro sono il fulcro delle specifiche del tondo Invar 36. L'Invar 36 è solitamente descritto come una lega ferro-nichel contenente circa 36% di nichel. Questo livello di nichel è responsabile del famoso effetto Invar, in cui la lega mostra una variazione dimensionale molto bassa a temperatura ambiente.
Il nichel è solitamente specificato intorno a 35% - 37%. Se il contenuto di nichel è troppo basso o troppo alto, il comportamento di espansione termica può allontanarsi dall'intervallo previsto per l'Invar 36. Per questo motivo, il contenuto di nichel deve essere controllato attentamente sull'MTC, soprattutto per le applicazioni di precisione. Per questo motivo, il contenuto di nichel deve essere controllato attentamente sull'MTC, soprattutto per le applicazioni di precisione.
Il ferro è l'elemento di equilibrio dell'Invar 36. La lega non è una lega ad alto tenore di nichel per corrosione, come il Nickel 200, il Monel 400 o l'Inconel 625. È una lega Fe-Ni a espansione controllata. Questo è importante perché gli acquirenti non devono aspettarsi che l'Invar 36 offra la stessa resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile o delle leghe ad alto tenore di nichel.
| Fattore di composizione | Specifica Significato | Effetto pratico |
|---|---|---|
| Nichel circa 36% | Composizione principale ad espansione controllata | Fornisce un'espansione termica molto bassa |
| Equilibrio del ferro | Forma una matrice di lega Fe-Ni | Supporta il comportamento di espansione controllata e la lavorabilità |
| Basse impurità residue | Migliora la coerenza della qualità | Supporta una lavorazione e un comportamento dimensionale stabili |
Le proprietà fisiche sono importanti nelle specifiche del tondo Invar 36 perché la lega è spesso utilizzata per la progettazione di precisione e termica. Le proprietà fisiche più comunemente richieste includono la densità, l'intervallo di fusione, il comportamento magnetico, la conducibilità termica, la resistività elettrica e il coefficiente di espansione termica.
| Proprietà fisica | Valore/comportamento tipico | Specifica Significato |
|---|---|---|
| Densità | Circa 8,05 g/cm³ | Utilizzato per il calcolo del peso teorico, della quotazione e della spedizione. |
| Intervallo di fusione | Circa 1425°C - 1450°C | Utile per il riferimento al trattamento termico |
| Comportamento magnetico | Magnetico a temperatura ambiente | Può essere importante per strumenti e applicazioni sensibili al magnetismo |
| Conduttività termica | Relativamente basso rispetto a molti acciai comuni e leghe di alluminio | Importante per il gradiente di temperatura e la progettazione termica |
| Resistività elettrica | Superiore a quello dei metalli altamente conduttivi come il rame | Rilevante per le applicazioni strumentali ed elettroniche |
Il tondo Invar 36 è spesso venduto a peso. La densità è quindi importante per il calcolo del prezzo e la pianificazione del trasporto. Una barra di diametro maggiore può diventare molto più pesante del previsto perché il peso del tondo aumenta con il quadrato del diametro. Gli acquirenti devono indicare il diametro, la lunghezza, la quantità e i requisiti di taglio quando richiedono un'offerta.
La specifica della bassa dilatazione termica è la parte più importante della scelta del tondo Invar 36. L'Invar 36 viene scelto perché si espande molto meno della maggior parte dei metalli tecnici al variare della temperatura. Questa proprietà è essenziale per stampi di precisione, sistemi di misura, utensili aerospaziali, montature ottiche e strumenti scientifici.
La bassa espansione termica significa che la barra cambia pochissimo in lunghezza o diametro quando viene riscaldata o raffreddata nell'intervallo di temperatura utile. Per una lunga barra di misura, un telaio di stampo o un'attrezzatura di precisione, questa piccola variazione può fare la differenza tra una precisione accettabile e una rifiutata.
L'Invar 36 non ha lo stesso coefficiente di espansione a tutte le temperature. Il tasso di espansione è molto basso a temperatura ambiente e aumenta gradualmente all'aumentare della temperatura. Se l'applicazione funziona al di sopra della normale temperatura atmosferica, è necessario specificare chiaramente l'intervallo di temperatura richiesto.
| Tipo di applicazione | Perché le specifiche di bassa espansione sono importanti |
|---|---|
| Stampi per compositi | Mantenimento della geometria dell'utensile durante i cicli di riscaldamento e raffreddamento |
| Aste di misura | Riduce gli errori di misura causati dalle variazioni di temperatura |
| Montature ottiche | Aiuta a mantenere l'allineamento e la stabilità focale |
| Apparecchiature di precisione | Migliora la ripetibilità durante la lavorazione o l'ispezione |
| Supporti criogenici | Riduce il disallineamento della contrazione a bassa temperatura |
L'intervallo del coefficiente di espansione termica deve corrispondere alla temperatura di lavoro reale. Un valore di riferimento comune per l'Invar 36 è di circa 1,2-1,6 × 10-⁶ /°C da circa la temperatura ambiente a 100°C, a seconda delle condizioni del materiale e del metodo di prova. A temperature più elevate, il coefficiente di espansione aumenta.
| Intervallo di temperatura | Coefficiente medio tipico di espansione termica | Significato pratico |
|---|---|---|
| Da 20°C a 100°C | Circa 1,2 - 1,6 × 10-⁶ /°C | Eccellente stabilità dimensionale a temperatura ambiente |
| Da 20°C a 150°C | Basso, ma superiore all'intervallo 20°C - 100°C | Adatto a molte applicazioni di precisione |
| Da 20°C a 200°C | Ancora basso rispetto all'acciaio al carbonio, ma l'espansione aumenta | Il CTE deve essere calcolato per i pezzi a tolleranza stretta. |
| Da criogenico a temperatura ambiente | Comportamento a bassa espansione termica | Utile per GNL, apparecchiature criogeniche e scientifiche |
| Al di sopra di circa 200°C | Il tasso di espansione aumenta in modo più evidente | Controllare i dati dettagliati del CTE prima di selezionare la lega |
Se il coefficiente di espansione termica è fondamentale, l'ordine di acquisto non deve limitarsi a dire “Invar 36 in tondo”. Deve indicare l'intervallo di CTE richiesto, l'intervallo di temperatura di prova, l'eventuale direzione del campione, le condizioni di consegna e l'eventuale richiesta di un rapporto di prova CTE. Ciò è particolarmente importante per gli utensili aerospaziali, i sistemi ottici di precisione e le apparecchiature metrologiche.
Il tondo Invar 36 ha una moderata resistenza meccanica e una buona tenacità. Non è una lega ad alta resistenza come Inconel 718 o Nimonic 90, e non viene scelto principalmente per la resistenza all'usura. La sua resistenza è solitamente sufficiente per supporti di precisione, stampi, aste, attrezzature e parti strutturali in cui la stabilità dimensionale è la preoccupazione principale.
Le proprietà meccaniche dipendono dalle condizioni del prodotto. Le barre laminate a caldo, forgiate, ricotte, trafilate a freddo e rettificate di precisione possono presentare diversi valori di resistenza alla trazione, snervamento, allungamento e durezza. Il materiale trafilato a freddo può presentare una maggiore resistenza e durezza, mentre il materiale ricotto offre generalmente una migliore duttilità e un comportamento dimensionale più stabile.
| Proprietà meccanica | Direzione delle prestazioni tipiche | Nota sulle specifiche |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | Moderato, dipende dalle condizioni | Dovrebbe essere controllato dall'MTC, se necessario |
| Resistenza allo snervamento | Moderato | Importante per i componenti di precisione portanti |
| Allungamento | Buono in condizioni di ricottura | Utile per l'affidabilità della fabbricazione e della lavorazione |
| Durezza | Da basso a moderato a seconda della lavorazione a freddo e della ricottura | Influenza la lavorazione e la finitura superficiale |
| La robustezza | Buono, compreso il servizio a bassa temperatura | Utili per applicazioni criogeniche e di precisione |
La resistenza alla trazione, il limite di snervamento, l'allungamento e la durezza sono comunemente inclusi nelle specifiche del tondo Invar 36 quando il materiale sarà lavorato in componenti strutturali o di precisione. I valori generali possono essere utilizzati per la progettazione iniziale, ma i valori effettivi di MTC devono essere utilizzati per l'accettazione.
| Proprietà | Intervallo di riferimento tipico | Note per gli acquirenti |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | Circa 450 - 600 MPa a seconda delle condizioni | Il materiale lavorato a freddo può essere più alto |
| Resistenza allo snervamento | Circa 240 - 350 MPa a seconda delle condizioni | Il materiale ricotto può essere più basso ma più stabile per l'uso di precisione |
| Allungamento | Circa 25% - 40% a seconda delle condizioni | L'allungamento più elevato favorisce la formatura e la fabbricazione |
| Durezza | Spesso intorno a 130 - 180 HB a seconda delle condizioni. | L'imbutitura a freddo e la tempra possono aumentare la durezza. |
Lo stesso grado di Invar 36 può presentare valori meccanici diversi in condizioni di ricottura, trafilatura a freddo, forgiatura o distensione. Per le lavorazioni di precisione, gli acquirenti sono spesso più attenti alle sollecitazioni interne, alla rettilineità e alla stabilità dimensionale che alla massima resistenza. Per le attrezzature caricate o le parti strutturali, i valori di resistenza diventano più importanti.
Invar 36 tondo possono essere forniti in molti diametri e lunghezze, a seconda della disponibilità di magazzino e del metodo di produzione. Le dimensioni più comuni possono essere utilizzate per aste di precisione, perni, alberi, componenti di stampi, pezzi di fissaggio e pezzi grezzi lavorati. I grandi diametri possono richiedere la forgiatura, mentre i piccoli diametri di precisione possono essere forniti come barre trafilate a freddo o rettificate.
| Categoria di dimensioni | Esempi di diametri comuni | Uso tipico |
|---|---|---|
| Diametro piccolo | 3 mm - 20 mm | Perni, aste, parti di misura, piccoli componenti di precisione |
| Diametro medio | 22 mm - 80 mm | Alberi, attrezzature, inserti per stampi, parti lavorate |
| Diametro grande | 90 mm - 200 mm | Componenti per utensili di grandi dimensioni, pezzi grezzi lavorati pesantemente |
| Barra grande forgiata | Sopra i 200 mm | Stampi speciali, strutture di precisione pesanti, parti personalizzate |
I tondi Invar 36 possono essere forniti in pezzi di lunghezza casuale, fissa o tagliati su misura. Per le lavorazioni di precisione, gli acquirenti spesso preferiscono pezzi grezzi tagliati con un margine di lavorazione sufficiente. Se si utilizza il taglio a sega, può essere necessaria una lunghezza aggiuntiva per il rivestimento delle estremità.
La tolleranza standard della laminazione a caldo è solitamente adatta alla lavorazione grezza degli sbozzi. Le barre trafilate a freddo offrono un migliore controllo dimensionale. Le barre pelate e rettificate possono offrire tolleranze più strette e una migliore finitura superficiale. Se il pezzo finale è un'asta di misura, un perno di guida o un albero di precisione, la tolleranza deve essere indicata chiaramente nella richiesta.
Le condizioni di fornitura del tondo Invar 36 influiscono sulle proprietà meccaniche, sulla qualità della superficie, sulla precisione dimensionale, sulle tensioni interne, sulle possibilità di lavorazione e sul prezzo. Gli acquirenti dovrebbero scegliere la condizione in base all'uso finale piuttosto che confrontare solo il prezzo al kg.
Il tondo Invar 36 laminato a caldo è spesso utilizzato per la lavorazione di sbozzi generici. Di solito è più economico del materiale rettificato di precisione, ma può richiedere una maggiore lavorazione e pulizia della superficie.
Il tondo Invar 36 trafilato a freddo presenta solitamente una migliore tolleranza, una superficie più liscia e una maggiore resistenza rispetto al tondo laminato a caldo. Tuttavia, la trafilatura a freddo può introdurre tensioni residue, per cui può essere necessario uno scarico delle tensioni per i componenti di precisione.
Il tondo Invar 36 forgiato è utilizzato per diametri maggiori e per parti lavorate per impieghi gravosi. La forgiatura può supportare sezioni trasversali di grandi dimensioni, ma per le applicazioni critiche possono essere necessari un trattamento termico e un'ispezione interna di qualità.
Il tondo Invar 36 rettificato di precisione è utilizzato quando sono richieste tolleranze di diametro ridotte, rettilineità e finitura superficiale liscia. È adatto per aste di misura, alberi di precisione, perni e componenti di strumenti a stretta tolleranza.
| Condizione | Caratteristica principale | Uso tipico |
|---|---|---|
| Laminato a caldo | Economico, adatto a lavorazioni generiche | Pezzi grezzi lavorati, parti di stampi, componenti di attrezzature |
| Trafilato a freddo | Migliore tolleranza e maggiore resistenza | Piccole aste, perni, componenti di precisione |
| Forgiato | Adatto per grandi dimensioni e sezioni pesanti | Grandi utensili, parti strutturali di precisione, stampi pesanti |
| Sbucciato | Superficie più pulita e riduzione della lavorazione | Alberi, aste e parti lavorate |
| Terra di precisione | Tolleranza ridotta e superficie liscia | Aste di misura, perni di guida, alberi di precisione |
La finitura superficiale, la rettilineità e l'accuratezza dimensionale sono importanti nelle specifiche del tondo Invar 36 perché molte applicazioni sono legate alla precisione. Una barra utilizzata per il telaio di uno stampo composito, per un'asta di misura, per un supporto ottico o per uno strumento scientifico deve avere non solo la composizione corretta, ma anche una geometria stabile e una qualità superficiale adeguata.
Le finiture superficiali più comuni sono la superficie nera, la superficie tornita, la superficie pelata, la superficie lucidata e la superficie rettificata senza centri. La superficie nera può essere accettabile per lavorazioni grossolane. La superficie pelata o rettificata è migliore per le lavorazioni di precisione e per le lavorazioni ridotte.
La rettilineità è importante per barre, aste e alberi lunghi. Una scarsa rettilineità aumenta i tempi di lavorazione e può causare il rifiuto del pezzo finito. Gli acquirenti devono indicare i requisiti di rettilineità se la barra sarà utilizzata per aste di precisione o componenti lunghi lavorati.
La precisione dimensionale comprende la tolleranza del diametro, l'ovalizzazione, la tolleranza della lunghezza e talvolta la rotondità. Per le barre rettificate di precisione, una tolleranza più stretta può ridurre il lavoro di lavorazione. Per i pezzi grezzi, la tolleranza standard può essere sufficiente.
| Articolo di qualità | Opzione specifica | Perché è importante |
|---|---|---|
| Finitura superficiale | Nero, pelato, lucidato, macinato | Influenza la tolleranza di lavorazione e la qualità della superficie finale |
| Rettilineità | Rettilineità standard o di precisione | Importante per aste, alberi e parti di misura |
| Tolleranza del diametro | Tolleranza di fresatura, tolleranza di trafilatura, tolleranza di rettifica | Influenza il tempo di lavorazione e la precisione del prodotto finito |
| Ovalità | Standard o controllato | Importante per la tornitura e la rettifica di precisione |
| Tolleranza di lunghezza | Casuale, fisso o tagliato a misura | Influenza la preparazione del grezzo di lavorazione |
Il trattamento termico e le condizioni di ricottura sono importanti per il tondo Invar 36 perché le tensioni residue possono influire sulla stabilità dimensionale. Nelle applicazioni di precisione, una barra con la corretta composizione chimica ma con elevate tensioni interne può muoversi durante la lavorazione o dopo i cicli di temperatura.
Il tondo Invar 36 ricotto offre generalmente una migliore duttilità e un comportamento più stabile per le lavorazioni di precisione. La ricottura contribuisce a ridurre le tensioni interne e a migliorare la stabilità dimensionale. Se il pezzo finale richiede un'elevata precisione, si può preferire un materiale ricotto o sottoposto a stress-relieved.
Lo scarico delle tensioni può essere necessario dopo l'imbutitura a freddo, la lavorazione pesante, la saldatura o la formatura. Un metodo comune di lavorazione di precisione è la sgrossatura, l'alleggerimento delle tensioni e quindi la lavorazione finale. In questo modo si riduce il rischio di distorsione dei componenti finali.
La storia termica può influenzare il comportamento di espansione. Se il progetto richiede valori rigorosi del coefficiente di espansione termica, gli acquirenti devono verificare se la condizione richiesta è ricottura, distensione, lavorazione a freddo o lavorazione speciale. Per applicazioni di alta precisione, può essere richiesto il test CTE.
| Condizione / Processo | Effetto sulla barra tonda Invar 36 | Uso tipico |
|---|---|---|
| Ricotto | Migliora la duttilità e riduce le sollecitazioni interne | Lavorazione di precisione, attrezzature, stampi |
| Trafilato a freddo | Migliora la resistenza e la tolleranza, ma può aumentare la tensione residua. | Canne piccole e grezzi di precisione |
| Stress alleviato | Riduce il rischio di distorsione dopo la lavorazione | Montature di grandi dimensioni, stampi, supporti ottici |
| Lavorazione grezza + alleggerimento delle sollecitazioni | Migliora la stabilità dimensionale finale | Componenti di alta precisione |
L'ispezione e la certificazione sono parti essenziali delle specifiche di un tondo Invar 36. Poiché il materiale è spesso utilizzato in applicazioni di precisione e di ingegneria, gli acquirenti dovrebbero verificarlo attraverso MTC, tracciabilità del numero di calore, ispezione dimensionale, ispezione superficiale e test aggiuntivi, se necessario.
L'MTC deve indicare il grado del materiale, il numero UNS, la composizione chimica, le proprietà meccaniche se richieste, il numero di calore, lo standard, le dimensioni della barra, le condizioni di consegna e i risultati dell'ispezione. Per l'Invar 36, il contenuto di nichel e l'identificazione del grado devono essere controllati attentamente.
Il numero di calore sull'MTC deve corrispondere alla marcatura della barra, all'etichetta del prodotto, alla lista di imballaggio e al materiale fornito. La tracciabilità del numero di calore è importante perché collega il tondino fisico all'analisi chimica e ai risultati dei test.
Il diametro, la lunghezza, la tolleranza, l'ovalizzazione, la rettilineità e le condizioni della superficie devono essere controllati in base all'ordine di acquisto. Per le barre rettificate di precisione, il controllo dimensionale è particolarmente importante.
Se l'applicazione è molto sensibile al movimento termico, gli acquirenti possono richiedere il test CTE. Il test deve specificare l'intervallo di temperatura, perché i valori CTE cambiano con la temperatura. Senza un intervallo di prova specificato, i dati CTE potrebbero essere poco chiari o non adatti all'applicazione.
Il PMI può aiutare a verificare il contenuto di nichel e ferro e a ridurre il rischio di mescolanza dei materiali. Tuttavia, il PMI non dovrebbe sostituire la revisione completa dell'MTC quando è richiesta una composizione rigorosa o prestazioni a bassa espansione. Per le applicazioni critiche, possono essere necessarie analisi chimiche di laboratorio o test CTE.
| Elemento di ispezione | Cosa controllare | Perché è importante |
|---|---|---|
| Identificazione del grado | Invar 36 / Lega 36 / UNS K93600 / W.Nr. 1.3912 | Impedisce l'approvvigionamento di materiale errato |
| Composizione chimica | Ni intorno a 36%, bilanciamento del Fe, residui controllati | Conferma la composizione della lega a bassa espansione |
| Proprietà meccaniche | Carico di rottura, carico di snervamento, allungamento, durezza, se necessario. | Conferma le prestazioni delle parti portanti |
| Test CTE | Coefficiente di espansione termica nell'intervallo di temperatura specificato | Importante per applicazioni di precisione e stabilità termica |
| Numero di calore | Lo stesso su MTC, etichetta e marcatura a barre | Fornisce la tracciabilità |
| Ispezione dimensionale | Diametro, lunghezza, tolleranza, rettilineità, ovalizzazione | Influenza la lavorazione e la precisione finale |
| Ispezione della superficie | Crepe, graffi, cuciture, difetti superficiali, contaminazione | Influenza la lavorazione e la qualità finale del pezzo |
Una richiesta chiara può essere scritta come: Invar 36 tondo, UNS K93600 / W.Nr. 1.3912, diametro 30 mm, lunghezza 3000 mm, stato ricotto, superficie pelata, tolleranza standard, con MTC e tracciabilità del numero di calore. Se il progetto richiede una rigorosa stabilità dimensionale, la richiesta deve indicare anche l'intervallo di prova del coefficiente di espansione termica richiesto e l'eventuale necessità di un'attenuazione delle tensioni prima della spedizione.
Che cos'è il tondo Invar 36?
La barra tonda Invar 36 è una lega a espansione controllata di nichel e ferro contenente circa 36% di nichel e un saldo di ferro. È identificata come UNS K93600 e W.Nr. 1.3912. La sua caratteristica principale è la bassissima espansione termica, che la rende adatta per utensili di precisione, stampi aerospaziali, aste di misura, telai ottici, supporti criogenici e componenti che richiedono stabilità dimensionale.
Qual è la densità del tondo Invar 36?
La densità del tondo Invar 36 è di circa 8,05 g/cm³. Questo valore viene utilizzato per il calcolo del peso teorico, la quotazione, la pianificazione della lavorazione del grezzo e la stima del peso di spedizione. Poiché il peso del tondo aumenta rapidamente con l'aumentare del diametro, gli acquirenti devono fornire diametro, lunghezza e quantità quando richiedono un prezzo.
Qual è il coefficiente di espansione termica dell'Invar 36?
Il coefficiente di espansione termica dell'Invar 36 è molto basso vicino alla temperatura ambiente, in genere da 1,2 a 1,6 × 10-⁶ /°C da circa 20°C a 100°C, a seconda delle condizioni del materiale e del metodo di prova. Il coefficiente di espansione aumenta all'aumentare della temperatura, pertanto le applicazioni di precisione devono specificare l'esatto intervallo di temperatura del test CTE prima dell'acquisto.
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