INVAR 36（也稱為Alloy 36或Nilo 36）是一種具有非常低熱膨脹係數的鐵鎳合金，由約36%的鎳和64%的鐵組成。該合金因其在室溫至約200°C範圍內的熱膨脹幾乎不變的特性而得名「INVAR」（源自 “invariable"，意指不變）。INVAR 36 在溫度變化下保持穩定尺寸，因此在精密工程、儀器製造和其他需要高穩定性的領域中應用廣泛。

化學成分

INVAR 36 的化學組成如下：

• 鎳 (Ni): 約36%
• 鐵 (Fe): 平衡成分
• 碳 (C): ≤ 0.05%
• 矽 (Si): ≤ 0.30%
• 錳 (Mn): ≤ 0.60%
• 磷 (P): ≤ 0.025%
• 硫 (S): ≤ 0.025%
• 鉻 (Cr) 和 銅 (Cu)：可含少量添加

主要特性

1. 低熱膨脹係數: INVAR 36 的主要特徵是它的極低熱膨脹係數，這意味著在大多數工作溫度範圍內，該材料的尺寸幾乎不會隨著溫度的變化而改變。
2. 良好的尺寸穩定性: 在經歷溫度波動時，它仍能保持優異的尺寸穩定性，因此在高精度的工程應用中非常重要。
3. 良好的機械性能: 在低溫和高溫下，INVAR 36 仍然保持良好的強度和韌性，雖然它在高溫下的強度和耐久性有限，但在常溫和低溫環境下，表現穩定。
4. 易於加工: INVAR 36 具有良好的可加工性，包括可焊接、可成形和可切削。
5. 磁性: INVAR 36 在低溫下具有磁性，這一特性可能會影響某些應用，尤其是那些需要非磁性材料的應用場景。

熱膨脹性

INVAR 36 的熱膨脹係數非常低，通常在 20°C 到 100°C 范圍內，熱膨脹係數約為 1.2 x 10^-6 /°C。這使它非常適合用於需要極低熱膨脹的應用場合。

應用範圍

INVAR 36 因其低熱膨脹性，被廣泛應用於需要高度精密和穩定的領域，特別是在以下領域：

1. 精密儀器製造: 用於製造精密光學儀器、量具、標準量尺等。
2. 電子工業: 適用於製作晶片生產中的光罩和光學量測設備。
3. 航空航天工業: 用於製造飛機和衛星中對溫度變化敏感的部件，如雷達天線和衛星光學儀器的支撐結構。
4. 天文學設備: INVAR 36 被用於天文望遠鏡的結構件和支撐系統，以減少溫度變化對望遠鏡精度的影響。
5. 航海和測量工具: 因其良好的尺寸穩定性，適合用於海洋測量設備、航海導航儀器和地理測量工具。

熱處理與機械性能

INVAR 36 的機械性能可以通過適當的熱處理來改進，例如：

• 退火處理: 通過在1000°C左右的高溫下進行退火並慢慢冷卻，可以減少材料中的內部應力，改善其加工性能，並保持低熱膨脹性。

INVAR 36 在經過適當的熱處理後，能夠保持其低膨脹係數，同時具備足夠的機械強度。

結論

INVAR 36 由於其獨特的低熱膨脹性和尺寸穩定性，已成為在需要高精度和低溫度變化影響的應用中的關鍵材料。其在航空航天、精密儀器、天文學等領域中的廣泛應用表明了其在技術領域的重要性。