Invar32超因瓦合金锻件 铁镍钴超因瓦棒材

一、成分体系与合金定位

Invar32（Super-Invar 32-5，UNS K93500，ASTM F1684，国标4J32/GB/T 15018，俄32НКД）是Fe-Ni-Co系超因瓦低膨胀精密合金，执行YB/T 与ASTM F1684。成分（质量分数）：Ni 31.5%~33.0%、Co 3.2%~4.2%（美标Super-Invar 32-5取~5.5%Co）、Cu 0.40%~0.80%、Mn 0.20%~0.60%、Fe余量、C≤0.05%、Si≤0.30%、P≤0.02%、S≤0.02%。 在4J36（Invar36）基础上用钴取代部分镍，把因瓦效应推到32%Ni+~4%Co使合金在-60~80℃温区原子热振动位移相互抵偿，20~100℃平均线膨胀系数α≤1.0×10⁻⁶/K（典型0.6~0.9×10⁻⁶/K，约为4J36的一半）；密度8.10~8.15 g/cm³，熔点1430~1450℃，居里点约220~230℃，弹性模量141~145 GPa，电阻率0.77~0.82 μΩ·m，单相奥氏体、有铁磁性。

二、力学与尺寸稳定性能

标准热处理（840℃±10℃×1h水淬+315℃±10℃×1h炉冷/空冷）后退火态：室温抗拉强度σb 470~590 MPa（典型480~510 MPa），屈服Rp0.2 275~390 MPa（典型302~340 MPa），断后延伸率δ 25%~30%（典型25%~40%），断面收缩率ψ≈72%，硬度135~185 HBW（HRB 75~80），抗压强度约480~520 MPa（奥氏体塑性好，抗压与抗拉同量级略高）。  冷加工可把σb提至600~700 MPa但CTE会漂移，故精密件必须用退火态+终尺寸前消应力。 核心属性不是强度而是尺寸稳定性：α(20~100℃)≤1.0×10⁻⁶/K、α(-55~95℃)≈0.63×10⁻⁶/K，与硬玻璃（DM-308、7052）、陶瓷、石英匹配封接；代价是低温组织稳定性弱于4J36——成分偏析或晶粒粗化时在常温至-60℃可能诱发γ→针状α马氏体相变，伴体积膨胀使CTE飙升，故航空/航天件必须做-60℃×2h组织稳定性检验且无马氏体。

三、加工工艺与工程应用

冶炼用VIM或VIM+ESR保成分均匀；热加工1100~1150℃开坯、终轧≥900℃，退火态可冷轧至0.05 mm带、深冲、旋压、胀形，可氩弧焊/电子束焊/电阻焊，焊后重走840℃水淬+315℃时效恢复低胀。 供应态含0.05~6 mm带、0.1~100 mm板、Φ3~250 mm棒、Φ0.05~5 mm丝、无缝管、环件。主攻"常温附近尺寸零漂移"场景：卫星结构与光学镜头基座、激光谐振腔、干涉仪框架、天文望远镜桁架、半导体封装芯片载体、微波管壳与波导管、热双金属被动层、标准量块与刻线尺、LNG低温测量基准、陀螺仪与摆轮、MRI磁路支架。  工程红线：严禁300~550℃区间缓冷（促η/马氏体化）、封接件须控Ni/Co偏差±0.3%、与4J36混用时注意CTE阶跃。

Invar32以Fe-32Ni-4Co-0.6Cu为骨架，靠钴强化因瓦效应拿到常温附近α≤1.0×10⁻⁶/K的超低频尺寸漂移，室温抗压约500 MPa、屈服约302 MPa、断后延伸≥25%，是Super-Invar 32-5的通用名与4J32同体；选型铁律是"只认尺寸稳定不认强度"，热处理严控840℃水淬+315℃时效、低温件必做-60℃马氏体检验，绝不当承力结构钢用。

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