Super Invar 32-5 là một hợp kim sắt-niken-coban chuyên dụng, có ký hiệu chính thức là Fe-32Ni-5Co, đại diện cho một bước tiến đáng kể so với hợp kim Invar 36 tiêu chuẩn. Trong khi hợp kim Invar truyền thống được biết đến với hệ số giãn nở nhiệt thấp, Super Invar 32-5 đã đẩy giới hạn về độ ổn định kích thước lên một tầm cao mới, đạt được hệ số giãn nở nhiệt gần như bằng không trong một dải nhiệt độ cụ thể. Đối với các kỹ sư và nhà thiết kế làm việc với thanh vật liệu — cho dù là cho các thiết bị đo lường chính xác, các bộ phận đông lạnh hay dụng cụ hàng không vũ trụ — việc hiểu rõ mật độ và các tính chất cơ học của thanh Super Invar 32-5 là điều thiết yếu. Các thông số này không chỉ quyết định cách vật liệu sẽ phản ứng dưới tác động của tải trọng và biến động nhiệt độ, mà còn ảnh hưởng đến khả năng gia công, hàn và tích hợp vào các cụm lắp ráp có độ chính xác tính bằng micromet. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện, tập trung vào thông số kỹ thuật của các tính chất quan trọng này, được trình bày kèm theo dữ liệu rõ ràng và những phân tích ứng dụng thực tiễn.
Đặc điểm nổi bật của Siêu Invar 32-5 đó là hệ số giãn nở nhiệt cực thấp, đạt được nhờ sự cân bằng chính xác giữa niken và coban. Điều này được bổ sung bởi các tính chất cơ học khiến vật liệu này phù hợp cho các ứng dụng kết cấu nơi tính ổn định là yếu tố quan trọng hàng đầu. Bảng dưới đây trình bày các thông số vật lý và cơ học chính của thanh Super Invar 32-5 ở trạng thái ủ tiêu chuẩn.
| Tài sản | Giá trị mét | Giá trị Hoàng gia | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Mật độ (ở 20°C / 68°F) | 8,15 g/cm³ | 0,294 lb/in³ | Hệ số giãn nở nhiệt cao hơn một chút so với Invar 36 tiêu chuẩn; yếu tố quan trọng trong tính toán khối lượng. |
| Hệ số giãn nở nhiệt trung bình (CTE) (20°C đến 100°C) |
0,5 – 0,8 × 10⁻⁶ /°C | 0,28 – 0,44 × 10⁻⁶ /°F | Hệ số giãn nở gần bằng không; đặc tính cơ bản quyết định đối với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao. |
| Độ bền kéo (tối đa) | 450 – 550 MPa | 65 – 80 ksi | Trạng thái ủ; thích hợp cho dụng cụ kết cấu. |
| Độ bền kéo (0.2% Offset) | 250 – 350 MPa | 36 – 51 ksi | Độ bền trung bình; có thể tăng cường bằng cách gia công nguội. |
| Độ giãn dài (trong 50 mm) | 30 – 40% | 30 – 40% | Có độ dẻo tốt cho các công đoạn tạo hình và gia công. |
| Độ cứng (Brinell) | 140 – 180 HB | 140 – 180 HB | Phù hợp với trạng thái ủ; có thể gia công bằng dụng cụ thích hợp. |
| Hệ số đàn hồi (Hệ số Young) | 140 – 145 GPa | 20,3 – 21,0 × 10⁶ psi | Thấp hơn thép thông thường; điều này rất quan trọng trong các tính toán độ cứng. |
Việc ước tính trọng lượng chính xác là yếu tố thiết yếu trong lĩnh vực logistics, thiết lập quy trình gia công và thiết kế kết cấu khi làm việc với thanh Super Invar 32-5. Với mật độ 8,15 g/cm³, hợp kim này nặng hơn thép carbon tiêu chuẩn khoảng 3,51%. Bảng dưới đây cung cấp trọng lượng lý thuyết cho các đường kính thanh tròn và kích thước thanh hình chữ nhật phổ biến, theo thông tin từ các nhà sản xuất hàng đầu như Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải.
| Biểu mẫu thanh | Kích thước (Đường kính hoặc Độ dày × Chiều rộng) | Trọng lượng theo hệ mét (kg/m) | Đơn vị đo lường Anh (lb/ft) | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|---|---|
| Thanh tròn | Ø 12 mm (0,472 inch) | 0,92 kg/m | 0,62 lb/ft | Trục chính xác, vỏ cảm biến, linh kiện đo lường. |
| Thanh tròn | Đường kính 30 mm (1,181 inch) | 5,76 kg/m | 3,87 lb/ft | Chốt khuôn, giá đỡ kết cấu, các bộ phận của bàn quang học. |
| Thanh tròn | Ø 60 mm (2,362 inch) | 23,04 kg/m | 15,49 lb/ft | Khung khuôn cỡ lớn, khung cố định trong ngành hàng không vũ trụ. |
| Thanh tròn | Đường kính 100 mm (3,937 inch) | 64,00 kg/m | 43,01 lb/ft | Dụng cụ gia công chịu lực cao, khuôn ép composite. |
| Thanh hình chữ nhật | 15 mm × 60 mm (0,591 inch × 2,362 inch) | 7,34 kg/m | 4,93 lb/ft | Đường ray kết cấu, tấm đế, khung máy. |
| Thanh hình chữ nhật | 25 mm × 120 mm (0,984 inch × 4,724 inch) | 24,45 kg/m | 16,43 lb/ft | Các bộ phận cấu kiện cỡ lớn, giá đỡ bình chứa nhiệt độ cực thấp. |
Lưu ý: Trọng lượng trên là trọng lượng lý thuyết và được tính dựa trên mật độ 8,15 g/cm³. Trọng lượng thực tế có thể dao động nhẹ do sai số trong quá trình sản xuất. Đối với các yêu cầu cụ thể về kích thước hoặc kích thước đặt hàng riêng, vui lòng tham khảo thông số kỹ thuật từ Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải.
Các tính chất cơ học của thanh Super Invar 32-5 có thể thay đổi tùy thuộc vào quy trình sản xuất và kích thước mặt cắt ngang. Các thanh có đường kính lớn hơn, thường được cán nóng hoặc rèn, có thể có các đặc tính cơ học hơi khác so với các thanh nhỏ hơn được kéo nguội. Bảng dưới đây trình bày các tính chất cơ học điển hình theo phạm vi kích thước thanh và điều kiện gia công.
| Đường kính thanh / Mặt cắt ngang | Điều kiện cung cấp tiêu chuẩn | Độ bền kéo (MPa / ksi) | Giới hạn chảy (MPa / ksi) | Độ giãn dài (%) |
|---|---|---|---|---|
| Thanh tròn: Ø 6 mm – 25 mm | Rút nguội và ủ | 480 – 550 MPa / 70 – 80 ksi | 280 – 350 MPa / 41 – 51 ksi | 30 – 38% |
| Thanh tròn: Ø 26 mm – 80 mm | Thép cuộn nóng và ủ | 460 – 520 MPa / 67 – 75 ksi | 260 – 320 MPa / 38 – 46 ksi | 32 – 40% |
| Thanh tròn: Đường kính 81 mm – 150 mm | Rèn & Ủ | 450 – 500 MPa / 65 – 73 ksi | 250 – 300 MPa / 36 – 44 ksi | 30 – 38% |
| Thanh phẳng / Thanh hình chữ nhật: Tất cả các kích thước | Cán nóng, ủ và tẩy cặn | 460 – 530 MPa / 67 – 77 ksi | 260 – 330 MPa / 38 – 48 ksi | 32 – 40% |
Độ giãn nở nhiệt cực thấp của Super Invar 32-5 là đặc tính quý giá nhất của vật liệu này, nhưng đặc tính này lại có mối liên hệ mật thiết với tính chất cơ học của nó. Không giống như Invar 36 tiêu chuẩn, duy trì hệ số giãn nở nhiệt (CTE) khoảng 1,2×10⁻⁶ /°C từ 20°C đến 100°C, Super Invar 32-5 đạt được mức giãn nở gần như bằng không, từ 0,5 – 0,8×10⁻⁶ /°C trong cùng phạm vi nhiệt độ. Độ ổn định này được duy trì lên đến khoảng 150°C, sau đó hệ số giãn nở bắt đầu tăng lên. Bảng dưới đây chi tiết các giá trị CTE trung bình trong các dải nhiệt độ khác nhau, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến cách tải trọng cơ học được truyền tải trong môi trường có sự dao động nhiệt độ.
| Phạm vi nhiệt độ | Giá trị trung bình của hệ số giãn nở nhiệt (Đơn vị: ×10⁻⁶ /°C) | Giá trị trung bình của hệ số giãn nở nhiệt (Đơn vị Anh: ×10⁻⁶ /°F) | Xem xét đơn đăng ký |
|---|---|---|---|
| -196°C đến 20°C (Nhiệt độ siêu lạnh) | ~0,8 – 1,2 | ~0,44 – 0,67 | Hệ thống LNG, cảm biến nhiệt độ cực thấp, kết cấu thiết bị vũ trụ. |
| 20°C đến 100°C (Nhiệt độ môi trường đến nhiệt độ vừa phải) | 0,5 – 0,8 | 0,28 – 0,44 | Thiết bị đo lường chính xác, giá đỡ quang học, dụng cụ chế tạo bán dẫn. |
| 20°C đến 150°C (Nhiệt độ cao) | 0,8 – 1,5 | 0,44 – 0,83 | Khuôn đóng rắn vật liệu composite, các bộ phận lò nung có độ ổn định cao. |
| 20°C đến 250°C (Cao) | 3,0 – 5,0 | 1,7 – 2,8 | Các ứng dụng yêu cầu khả năng dự đoán mức độ giãn nở ở mức vừa phải; hiệu ứng gần như bằng không sẽ giảm dần. |
Sản phẩm Super Invar 32-5 bar có sẵn với nhiều kích thước đa dạng để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau. Bảng dưới đây cung cấp thông tin về các kích thước có sẵn và giá tham khảo. Tất cả các sản phẩm đều được cung cấp bởi Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải, đảm bảo chất lượng ổn định và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn hóa học và cơ học.
| Loại thanh | Kích thước | Lớp dung sai | Chiều dài thông thường | Giá tham khảo (USD/kg) |
|---|---|---|---|---|
| Thanh tròn – Kéo nguội | Ø 3 mm – 30 mm | h6 – h9 | 2.000 – 3.000 mm | $55 – $70 |
| Thanh tròn – Cán nóng | Ø 31 mm – 100 mm | h9 – h11 | 2.000 – 4.000 mm | $50 – $65 |
| Thanh tròn – Rèn | Ø 101 mm – 250 mm | h10 – h12 | 1.000 – 3.000 mm | $65 – $85 |
| Thanh hình chữ nhật / Thanh phẳng | Độ dày: 5 – 100 mm Chiều rộng: 20 – 300 mm |
+0,0 / -0,5 mm | 2.000 – 4.000 mm | $55 – $75 |
| Thanh vuông | 10 mm × 10 mm – 100 mm × 100 mm | h8 – h11 | 2.000 – 3.000 mm | $58 – $78 |
Thông tin về giá chỉ mang tính chất tham khảo và có thể thay đổi tùy theo tình hình thị trường, khối lượng đơn hàng và các yêu cầu cụ thể về kích thước. Để biết giá chính xác theo thời gian thực và thông số kỹ thuật chi tiết, quý khách nên liên hệ trực tiếp với Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải.
Khi gia công thanh Super Invar 32-5, việc hiểu rõ tính chất cơ học của vật liệu trong quá trình gia công và chế tạo là vô cùng quan trọng. Hợp kim này có khả năng gia công tốt ở trạng thái ủ, với chỉ số khả năng gia công khoảng 50-60 so với thép dễ gia công. Vật liệu có xu hướng cứng hóa do biến dạng, do đó nên sử dụng dụng cụ sắc bén, góc nghiêng dương và tốc độ tiến dao ổn định. Đối với hàn, Super Invar 32-5 có thể được nối bằng phương pháp hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) với kim loại phụ phù hợp, mặc dù phải cẩn thận để tránh biến dạng nhiệt do đặc tính giãn nở nhạy cảm của nó. Các nhà cung cấp như Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. thường cung cấp vật liệu ở trạng thái ủ hoàn toàn để tối ưu hóa cả khả năng gia công và độ ổn định kích thước cuối cùng của các bộ phận chế tạo.
Câu hỏi 1: Sự khác biệt về mật độ giữa Super Invar 32-5 và Invar 36 tiêu chuẩn là gì?
Mật độ của Super Invar 32-5 là khoảng 8,15 g/cm³, trong khi Invar 36 tiêu chuẩn có mật độ khoảng 8,05 g/cm³. Điều này có nghĩa là Super Invar 32-5 có mật độ cao hơn khoảng 1,21 lần, một yếu tố cần được tính đến trong các ứng dụng chính xác yêu cầu độ chính xác về trọng lượng.
Câu hỏi 2: Các yêu cầu về tính chất cơ học điển hình đối với thanh Super Invar 32-5 được sử dụng trong chế tạo dụng cụ chính xác là gì?
Đối với các ứng dụng chế tạo dụng cụ chính xác, thanh Super Invar 32-5 ở trạng thái ủ thường có độ bền kéo từ 450 – 550 MPa (65 – 80 ksi), độ bền chảy từ 250 – 350 MPa (36 – 51 ksi) và độ giãn dài từ 30 – 40%. Mô đun đàn hồi khoảng 140 – 145 GPa. Các tính chất này đảm bảo độ bền kết cấu đủ cao đồng thời duy trì độ ổn định kích thước – yếu tố quan trọng đối với các dụng cụ gia công chính xác cao.
Câu hỏi 3: Kích thước của thanh Super Invar 32-5 có ảnh hưởng đến các tính chất cơ học hoặc độ đồng đều của độ giãn nở nhiệt của nó không?
Mặc dù hệ số giãn nở nhiệt riêng là một tính chất vật liệu, nhưng các thanh có đường kính lớn (trên 100 mm) có thể xuất hiện những biến động nhỏ về tính chất cơ học từ bề mặt đến lõi nếu không được xử lý nhiệt đúng cách. Để đảm bảo tính chất đồng nhất trên tất cả các chiều, các nhà cung cấp uy tín như Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. áp dụng các chu kỳ ủ có kiểm soát (thường là 815°C – 845°C) sau khi gia công nóng hoặc rèn. Quá trình này giúp đồng nhất cấu trúc vi mô, giảm căng thẳng bên trong và đảm bảo hành vi giãn nở và hiệu suất cơ học nhất quán trên toàn bộ mặt cắt ngang của thanh.
Xem thêm trong danh mục này
Giá thanh tròn hợp kim Inconel 617 thường dao động từ khoảng 45 đến 90 USD/kg đối với các kích thước tiêu chuẩn trong kho công nghiệp. Các thanh rèn cỡ lớn, các thanh nhỏ đã qua xử lý sơ bộ...
Giá thanh hợp kim Inconel 625 mới nhất tính theo kg phụ thuộc vào chi phí nguyên liệu thô như niken, molypden, niobi và crom, cũng như đường kính thanh, quy trình sản xuất...
Giá thanh hợp kim Inconel X-750 phụ thuộc vào chi phí nguyên liệu niken, đường kính thanh, tình trạng sản phẩm, xử lý nhiệt, thông số kỹ thuật, bề mặt hoàn thiện, kích thước...
Giá thanh hợp kim Inconel 602CA tính theo kg thường cao hơn so với thanh Inconel 600 và Inconel 601 thông thường vì hợp kim 602CA là loại cao cấp chịu nhiệt độ cao...
English English 
Korean
Arabic
Spanish
German
Portuguese
French
Russian
Italian
Vietnamese
