Invar36精密冷轧带材 4J36软态硬态分条 0.05-3mm厚度光刻机结构件料

一、合金定位与因瓦效应机理

Invar36（UNS K93600，国标4J36，德标W.Nr.1.3912，俄标36H）是Fe-Ni二元系中最经典的低膨胀“因瓦合金”，镍含量锁定35.0%~37.0%（名义36%），余量铁，辅控C≤0.05%、Mn 0.20~0.60%、Si≤0.30%、P/S≤0.02%。其超低膨胀并非来自晶格本身，而是室温附近铁磁有序引发的体积磁致伸缩与正常晶格热膨胀相互抵消：20~100℃平均线膨胀系数仅1.2~1.5×10⁻⁶/℃（约为碳钢1/10），-250~200℃宽温域维持该量级，居里点约230℃，超过此温度铁磁性消失、膨胀系数回弹至近普钢水平。合金为单相奥氏体组织，使用中无相变，密度8.1 g/cm³，弹性模量约141 GPa，室温铁磁、居里点以上转无磁，导热率低（~10.5 W/m·K）。

二、热处理制度与室温—低温力学性能

Invar36不能靠热处理强化，性能调节依赖退火与应力释放。半成品常采用840℃±10×1h水淬+315℃±10×1h炉冷/空冷的稳定化路线，成品零件去应力多选530~550℃×1~2h炉冷或315~370℃×1~4h低温稳定化，严禁在500~750℃长停以防脆性。退火态室温典型值：抗拉强度Rm 450~550 MPa，屈服强度Rp0.2 240~310 MPa，断后延伸率A 30%~45%，硬度130~160 HB，弹性模量141 GPa。冷轧硬态可把Rm推到690~830 MPa、Rp0.2达550~760 MPa，但A跌至2%~8%。低温表现反而更优：-196℃下Rm≈750 MPa、Rp0.2≈450 MPa、A≈25%；-269℃下Rm≈850 MPa、Rp0.2≈550 MPa、A≈15%，无冷脆转折。抗压强度（压缩屈服）室温典型参考约280~310 MPa级，与拉伸屈服同量级，因奥氏体塑性好、压缩不出现明显屈服平台，工程上常直接取Rp0.2作抗压承载下限。该合金中等强度、高塑、易冲压焊接（TIG/电子束/电阻焊均可），但切削粘刀、导热差需锋刃强冷，潮湿环境易红锈需表面防护。

三、工程应用边界与选材注意

Invar36的核心价值是“温度变了尺寸不动”，而非高温或高强。主战场在精密仪器（光学镜架、激光谐振腔、量块、干涉仪框架、钟表摆轮）、航天航空（卫星天线支架、惯导框架、复合材料固化模具）、低温工程（LNG管道补偿件、液氮/液氦杜瓦支撑、超导磁体结构件）、电子半导体（光刻机基准件、封装模具、微波腔体）以及双金属片被动层。相对4J32超因瓦、4J29可伐，它成本低、供应链成熟、膨胀系数够用；但＞230℃因瓦效应衰减，不能当耐热结构钢用，也不具备真正耐蚀性。采购时务必索要20~100℃膨胀系数检测单（≤1.5×10⁻⁶/℃为合格线），冷加工件若直接装机必须补做315~370℃稳定化，否则机加残余应力会暂时压低膨胀系数、随服役时间漂移。

Invar36以Ni36%铁基单相奥氏体+铁磁体积效应换取室温附近极低膨胀，是尺寸稳定性优先场景的基准材料。标准退火态室温底线可取：抗压强度≈280 MPa级、屈服强度Rp0.2≥240 MPa、断后延伸率A≥30%；具体棒/板/带因冷作量不同波动很大，硬态带材强度翻倍但延伸骤降。选它就不要指望高承载，用在“别胀”的地方才正确。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42