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殷瓦鋼

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殷瓦合金(invar,也稱為殷鋼),是一種鎳鐵合金,其成分為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%,它的熱膨脹係數極低,能在很寬的温度範圍內保持固定長度。艾林瓦合金(elinvar),是一種鎳鐵鉻合金,成分為鎳33%~35%,鐵53%~61%,鉻4%~5%,鎢1%~3%,錳0.5%~2%,硅0.5%~2%,碳0.5%~2%,它在相當寬的温度範圍內熱彈性係數實際上是零(即楊氏模量不變),熱膨脹係數也很低。它是1896年法國物理學家C.E.Guialme發現的一種奇妙的合金,這種合金在磁性温度即居里點附近熱膨脹係數顯著減少,出現所謂反常熱膨脹現象,從而可以在室温附近很寬的温度範圍內,或很小的甚至接近零的膨脹係數,呈面心立方結構,其牌號為4J36,它的中文名字叫殷鋼,英文名字叫因瓦合金( invar) ,意思是體積不變 [1] 
中文名
殷瓦鋼
特    點
熱膨脹係數極低
特    性
膨脹係數小,強度硬度不高
應    用
熱雙金屬低膨脹層
性    質
一種鎳鐵合金
發現時間
1896年

目錄

殷瓦鋼簡介

殷瓦合金(invar,也稱為殷鋼),是一種鎳鐵合金,其成分為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%,它的熱膨脹係數極低,能在很寬的温度範圍內保持固定長度。艾林瓦合金(elinvar),是一種鎳鐵鉻合金,成分為鎳33%~35%,鐵53%~61%,鉻4%~5%,鎢1%~3%,錳0.5%~2%,硅0.5%~2%,碳0.5%~2%,它在相當寬的温度範圍內熱彈性係數實際上是零(即楊氏模量不變),熱膨脹係數也很低。它是1896年法國物理學家C.E.Guialme發現的一種奇妙的合金,這種合金在磁性温度即居里點附近熱膨脹係數顯著減少,出現所謂反常熱膨脹現象,從而可以在室温附近很寬的温度範圍內,或很小的甚至接近零的膨脹係數,呈面心立方結構,其牌號為4J36,它的中文名字叫殷鋼,英文名字叫因瓦合金( invar) ,意思是體積不變 [1] 
一般來説,絕大多數金屬和合金都是在受熱時體積膨脹,冷卻時體積收縮,它們的熱膨脹係數呈線性增大,但是元素週期表中的鐵、鎳、鈷等過渡族元素組成的某些合金,由於它們的鐵磁性,在一定的温度範圍內,熱膨脹不符合正常的膨脹規律,具有因瓦效應的反常熱膨脹,也就是説它的機理與化學成分及磁性有關。

殷瓦鋼特性

因瓦合金的主要特性為:膨脹係數小,強度、硬度不高,導熱係數低,塑性、韌性高等;主要應用於顯示器用蔭罩,熱雙金屬低膨脹層,電子元器件封接材料,精密儀器、儀表零部件,LNG(液化天然氣)運輸船,特殊傳輸電纜,提高離子激光器穩定性等等 [2] 

殷瓦鋼發現

殷瓦鋼 殷瓦鋼
出現在中央電視台《新聞聯播》及CCTV9記錄頻道《超級工程5》中介紹我國上海滬東造船廠成功建造14.7萬立方米LNG槽船的解説中。
紀堯姆在研究鐵鎳合金的過程中偶然發現其熱膨脹係數極低,於是就對整個合金系列展開了研究,從而發現了因瓦合金艾林瓦合金以及其它一些有用的合金。人們很快認識到因瓦合金的用處,它被用於測地基線的快速測量法。這種合金在精密儀器中也得到了廣泛的應用,如用來製造恆温器天文鐘的擺。紀堯姆還利用艾林瓦合金遊絲製成了高級表和精密時鐘中的無二次誤差的全補償擺
殷瓦鋼的特殊性質決定了它是船舶工業中製造大型LNG船舶必不可少的材料,用於防止船體結構在超低温環境冷裂。而且殷瓦鋼極為嬌貴,0.7mm厚的殷瓦鋼,空手摸一下,24小時就會鏽穿,所以在焊接過程中必須極為小心!所以在殷瓦鋼的焊接過程中,需要焊工中最高級別,即G級的高級焊工在佩戴專用羊皮吸汗手套在極其艱苦的環境下進行。
殷瓦鋼焊接
參考資料
  • 1.    李青祿,胡笛川.因瓦合金的特性及應用前景[J].機械管理開發,2012(6):34-35
  • 2.    陳昀,李明光,張豔紅.因瓦合金髮展現狀及應用前景[J].機械研究與應用,2009(4):9-11