因瓦合金
因瓦合金是上海汉维实业有限公司科研投入最大的产品之一,上海汉维生产的因瓦合金现已占有相当规模市场。供货形态包括钢带、钢板、圆钢、锻件等。
通常合金的热膨胀性能与镍的含量有很大的关系,合金的线膨胀系数在一个较宽的镍含量区间内均低于正常热膨胀值,当镍含量为36%时,合金的线膨胀系数达到最低值,这就是因瓦合金。因瓦合金是单相固溶体,处于亚稳态,其晶体结构属于面心立方点阵,在低温下会发生马氏体相变,对热膨胀性能产生严重不利影响,因此必须避免。当镍含量高于35%时,合金的马氏体转变开始温度低于-100°C,可以确保其可靠性。因瓦合金呈铁磁性,居里点为232°C。合金中镍含量增加将使居里点迅速提高。
因瓦合金化学成分如下:
镍Ni | 铬Cr | 铁Fe | 碳C | 锰Mn | 硅Si | 钴Co | 磷P | 硫S | |
最小值 | 35 | ||||||||
最大值 | 37 | 0.2 | 余量 | 0.03 | 0.35 | 0.2 | 0.5 | 0.02 | 0.01 |
Fe-Ni36因瓦合金的因瓦效应,源自其磁致伸缩效应,该合金在自发磁化至饱和的过程中,体积要发生明显的膨胀,其磁致伸缩系数为异常高的正值。当温度升高时,合金的自发磁化减弱,体积必然收缩,相应的线膨胀系数为负,这种收缩与合金的正常热膨胀相互抵消。随温度改变而发生的这两种尺寸上的变化,共同决定了合金的线膨胀系数。
因瓦合金的热p膨胀特性受到合金状态的影响。冷加工使线胀系数降低,甚至变成负值。但是,因瓦合金处于这种状态下性能不稳定,一般都要回火使合金充分再结晶,通常还要进行人工时效老化处理,使组织充分稳定。
Fe-Ni36因瓦合金中碳为杂质,含量需严格控制,因为碳会引起时效析出碳化物,使因瓦合金的组织发生变化,进而影响因瓦合金性能的稳定性。
Fe-Ni36因瓦合金的热加工性能差,易开裂,加入少量锰、硅可明显改善。因瓦合金在切削时粘刀现象比较严重,在加入少量的硒(0.1%~0.25%)以后,可明显改善其切削性,称为易切因瓦,但是,这些合金元素都使得线胀系数有所增大。
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