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Invar 36 바, Nilo 36, Alloy 36이라고도 하며 UNS K93600(일반 등급) 및 K93601(자유 가공 등급)로 지정되며 재료 번호는 W.N....
Nilo 36, Alloy 36이라고도 하며 UNS K93600(일반 등급) 및 K93601(자유 가공 등급)로 지정되어 있고 재료 번호는 W.Nr. 1.3912인 Invar 36 바는 실온과 그 주변에서 열팽창계수(CTE)가 매우 낮은 것으로 유명한 니켈-철 합금입니다. 이 봉재는 정밀 기기, 광학 시스템, 과학 기기 및 항공 우주 프레임워크와 같이 다양한 온도에서 치수 안정성이 중요한 부품을 가공하는 데 기본이 되는 소재입니다.
인바 36은 최초이자 가장 널리 사용되는 “저팽창” 합금입니다. 이 합금의 독특한 특성은 철의 일반적인 열팽창을 상쇄하는 특정 니켈 함량(약 36%)에서 비롯되며, 그 결과 정의된 온도 범위(일반적으로 -50°C ~ 100°C) 내에서 치수 변화가 최소화됩니다. 이 봉재(bar stock)는 레이저 캐비티 프레임, 측지 측량 테이프, 시계 진자, 복합재 경화용 금형, 극저온 장비의 부품과 같은 정밀 부품 제조에 필수적입니다.
Invar 36 바의 제로에 가까운 팽창 특성은 니켈-철 밸런스의 정밀한 제어를 통해 달성됩니다. 상하이 NC 금속 재료 유한공사에서 공급하는 이 봉재는 예측 가능한 열 거동을 보장하는 사양을 준수합니다.
| 요소 | 백분율 (%) – 일반적인 범위 | 합금의 주요 기능 |
|---|---|---|
| 철(Fe) | 잔액 | 합금 매트릭스의 기본 원소입니다. |
| 니켈(Ni) | 35.0 - 37.0 | 중요한 요소입니다. 이 특정 농도에서 인바 효과를 유도하여 철 매트릭스의 열팽창 계수를 최소화합니다. |
| 탄소(C) | 최대 0.10 | 잔류 요소; 연성과 열 안정성을 유지하기 위해 낮게 유지됩니다. |
| 망간(Mn) | 최대 0.50 | 잔류 요소, 탈산제. |
| 실리콘(Si) | 최대 0.30 | 잔여 요소. |
| 코발트 (Co) | 최대 0.50 | 잔여 요소. |
| 인(P) | 최대 0.025 | 불순물 제어. |
| 유황(S) | 최대 0.025 | 불순물 제어. 자유 가공 등급(UNS K93601)에서는 가공성을 향상시키기 위해 황을 ~0.25%로 증가시켰습니다. |
인바 36 바의 가치는 높은 강도가 아닌 열적 안정성에 있습니다. 이 소재의 기계적 특성은 안정적인 환경의 구조물 적용에 충분합니다.
| 속성 | 일반적인 값/특성 | 조건 / 참고 사항 |
|---|---|---|
| 평균 열팽창 계수(CTE) | ≈ 1.3 x 10^-6 /°C | 20°C~100°C(68°F~212°F) 범위에서 사용할 수 있습니다. 이는 탄소강의 약 1/10 수준입니다. |
| 최소 확장 | CTE는 실온에서 매우 낮고 안정적입니다. | 팽창 곡선은 상온에 가까운 최소 포물선입니다. |
| 인장 강도 | 450–550 MPa (65–80 ksi) | 어닐링 상태 |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | 240–340 MPa (35–49 ksi) | 어닐링 상태 |
| 신장 | ≥ 30% | 어닐링 상태 |
| 탄성 계수(영의 계수) | ≈ 145 GPa(21 x 10^6 psi) | 실온에서 |
| 밀도 | 8.10g/cm³(0.292lb/in³) | – |
| 퀴리 온도 | ≈ 280°C(535°F) | 이 온도 이상에서 합금은 강자성 특성과 낮은 팽창 특성을 잃게 됩니다. |
| 열 전도성 | 10.5W/m-K | 20°C 기준 |
상하이 NC 금속 재료 유한회사는 정밀 엔지니어링 애플리케이션에 맞는 다양한 형태의 Invar 36 바를 공급합니다.
| 제품 양식 | 표준 크기 범위 | 주요 표준 사양 | 공통 공급 조건 |
|---|---|---|---|
| 라운드 바(냉간 인발/단조) | 직경 3mm (0.125″) ~ 200mm (8″) | ASTM F1684(UNS K93600/K93601), AMS 7721, DIN 17470(W.Nr. 1.3912) | 어닐링, 스트레스 완화, 냉간 압연 및 스트레스 완화 |
| 스퀘어 바 | 5mm ~ 100mm 너비 | ASTM F1684, 고객 사양 | Annealed |
| 그라운드 & 폴리싱 바 | 지름 2mm ~ 80mm | 고정밀 계측 및 광학 마운트용 | 정밀 접지, 스트레스 해소 |
| 단조 빌렛 | 직경 100mm ~ 350mm | 대형 항공우주 또는 금형 부품의 경우 | 단조, 어닐링 |
Invar 36 bar로 가공된 부품은 치수 불변성이 요구되는 애플리케이션에 없어서는 안 될 필수 요소입니다: 항공우주 및 위성: 온도 변화가 심한 인공위성 및 우주 망원경용 구조 프레임, 도파관 지지대, 광학 벤치. 정밀 계측: 레이저 시스템, 간섭계, 지진계 및 정밀 게이지 블록용 프레임. 몰딩 및 툴링: 치수 안정성이 부품 정확도를 보장하는 항공우주 복합재 부품 경화용 금형(예: 탄소 섬유). 극저온 엔지니어링: LNG 장비 및 과학용 저온 저장 장치용 부품. 통신: 마이크로웨이브 및 무선 주파수 시스템의 정밀 부품. 측지 측량: 고정밀 토지 측정에 사용되는 길이 표준 및 테이프.
표준 Invar 36(UNS K93600)은 저탄소강과 비슷한 수준의 가공성을 갖지만 점성이 있고 가공 경화가 가능합니다. 가공성을 향상시키기 위해 황을 첨가한 자유 가공 등급(UNS K93601)을 사용할 수 있습니다. 가공 시 권장 사항으로는 날카로운 포지티브 레이크 카바이드 공구 사용, 적당한 속도와 이송, 충분한 절삭유를 사용하여 가공물이 경화되지 않고 칩이 제거되도록 하는 것이 있습니다. 잔류 응력이 낮은 팽창 특성에 영향을 미칠 수 있으므로 황삭 가공 후와 마무리 가공 전에 응력을 완화하여 왜곡을 최소화하고 치수 안정성을 확보하는 것이 좋습니다.
인바 36은 최적의 치수 안정성을 보장하기 위해 일반적으로 어닐링 처리된 상태로 공급됩니다. 권장되는 어닐링 공정은 보호 분위기에서 830~850°C(1525~1560°F)까지 가열한 후, 해당 온도를 유지하며 300°C(570°F) 미만으로 용광로 내 냉각한 뒤 공기 냉각하는 것입니다. 이를 통해 응력을 해소하고 조직을 균질화합니다. 최고의 안정성을 확보하기 위해, 최종 가공 후 95~150°C(200~300°F)에서 장기간 안정화 열처리(에이징)를 수행하여 미세 응력을 해소하고, 사용 중 부품의 치수가 안정적으로 유지되도록 할 수 있습니다.
Invar 36은 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW/TIG) 및 가스 금속 아크 용접(GMAW/MIG)을 사용하여 일치하는 필러 금속(예: ERNiCrFe-7 또는 전용 Invar 필러)과 함께 용접할 수 있습니다. 그러나 용접은 상당한 국부적 열과 응력을 발생시켜 부품을 왜곡하고 열 영향 구역(HAZ)의 저팽창 특성을 변경할 수 있습니다. 따라서 일반적으로 정밀 부품에는 용접을 피합니다. 용접이 필요한 경우 용접 후 전체 어닐링 및 재안정화 열처리가 필요하지만 이는 비현실적인 경우가 많습니다. 기계적 체결 또는 접착 결합이 선호되는 결합 방법입니다.
상하이 NC 금속 재료 유한회사의 Invar 36 봉강 가격은 높은 니켈 함량, 안정성을 위한 특수 가공, 틈새 응용 시장으로 인해 결정됩니다.
| 가격 요소 | 기준 가격에 미치는 영향 | 조달 지침 |
|---|---|---|
| 높은 니켈 함량 | 36% 니켈 함량은 니켈 시장과 밀접하게 연동되는 주요 원가 동인입니다. | 인바는 특수 기능성 소재입니다. 다른 일반적인 소재가 제공할 수 없는 성능 요건(치수 안정성)으로 인해 비용이 정당화됩니다. |
| 성적 선택 | 자유 가공 등급(UNS K93601)은 황 제어를 위한 추가 가공으로 인해 표준 등급(K93600)에 비해 약간의 프리미엄이 붙을 수 있습니다. | 복잡한 부품의 경우 자유 가공 등급을 선택하면 가공 시간과 비용을 절감하여 높은 재료 가격을 상쇄할 수 있습니다. |
| 조건 및 허용 오차 | 정밀 연마 및 응력 완화 봉강은 열연 또는 냉간 압연 봉강보다 훨씬 더 비쌉니다. 치수 공차가 엄격하면 비용도 증가합니다. | 일반 가공용 표준 냉간 가공 봉재를 주문하고 가능하면 사내에서 응력 제거를 수행합니다. 최종 부품의 표면 마감이나 공차가 중요한 경우에만 정밀 연마 봉재를 지정합니다. |
| 인증 및 테스트 | 인증된 열팽창 데이터(ASTM E228에 따른 CTE 테스트), 자기 투과성 테스트 또는 항공우주용 소재(AMS 7721)에 대한 요구 사항으로 인해 비용이 추가됩니다. | 대부분의 애플리케이션의 경우 ASTM F1684에 대한 표준 인증으로 충분합니다. 항공우주 또는 고정밀 과학 기기의 경우 필요한 테스트 및 인증(예: CTE 보고서)을 미리 지정하세요. |
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