含鎳36%的鐵基低膨脹合金。俗稱殷鋼、不變鋼。在−50~100℃範圍的平均線膨脹係數低於1.5×10−6/℃。1896年法國人C.É.紀堯姆發現,FeNi36合金在室溫附近的線膨脹係數低於1.5×10−6/℃。約為普通鋼的1/10。<因瓦是invar(法語invariability的縮寫,意為長度不變)的音譯。中國標準命名為4J36合金。日本增本量教授在20世紀30年代以5%鈷取代因瓦合金中的鎳,使膨脹系數降低到1.0×10−6/℃以下,稱之為超因瓦合金;不久增本量又發現Co54G9Fe合金具有更低的線膨脹系數,低於0.5×10−6/℃,而且在某些酸介中耐蝕性極好,命名為不銹因瓦合金。因瓦合金的性能見表。
因瓦合金主要物理及力學性能線膨脹系數 (×10−6/℃) 20~100℃ |
密度(g/cm3) | 熱導系數(w/m·k) | 彈性模量(MPa) | 硬度(HV) | 抗拉強度(MPa) | 伸長率(%) | 杯突值(mm) | 磁導率(mH/m) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
<1.5 | 8.12 | 0.109~0.134 | 134 000 | 140 | 500 | 30 | 9.8 | 2.04 |
影響因瓦合金線膨脹系數和尺寸穩定性的最主要因素,首先是化學成分和氣體夾雜物,其次是由冷變形、切削加工及高溫加熱後的快冷引起的內應力。C、B、Al、Si、Mn、Mo、Cr、O、N等元素及非金屬夾雜物都使線膨脹系數增高,內應力則使線膨脹系數降低。為穩定因瓦合金的線膨脹系數和尺寸,采用3次熱處理工藝:①加熱到830℃,保溫半小時,水冷;②加熱到315℃,保溫1小時,空冷;③加熱到95℃,保溫48小時,空冷。
因瓦合金主要用於微波設備的諧振腔、彩色顯像管的蔭罩、熱雙金屬被動層、標準量具、精密儀表構件、液氫及液化天然氣的貯罐和輸送管道。