Услуги обработки Invar 36

Также известен как FeNi36 · UNS K93600 · EN 1.3912

Обработку Invar 36 заказывают, когда деталь не должна деформироваться при изменении температуры: FeNi36 расширяется примерно на 1,2 µm/m·°C при 20–100 °C. DEK выполняет фрезерование, токарную обработку, электроэрозионную обработку и шлифование до ±0.005 mm по запросу, с циклами термообработки, обеспечивающими стабильность размеров.

Запросить расчёт
Metal machined bracket with cutouts on blue background
  • UNS K93600
  • EN 1.3912 (Ni36)
  • ASTM F1684
  • AMS-I-23011 Class 7
  • JIS Ni 36
  • 1.2–1.5
    КТР, µm/m·°C
  • 450–550 MPa
    Предел прочности при растяжении
  • 240–280 MPa
    Предел текучести
  • 8,05 g/cm³
    Плотность

Возможности и допуски обработки Invar 36

Допуски, финишная обработка поверхности и размеры деталей, которые DEK обеспечивает на Invar 36, с контролем на CMM при 20 ± 0,5 °C после 4-часовой выдержки.

  • Фрезерование и точение

    ±0.025 мм

    ±0.005 mm по запросу

  • Элементы токарной обработки швейцарского типа

    ±0.003 mm

    от 1 mm до 250 mm в диаметре

  • Поверхности пресс-форм, 5-осевая обработка

    ±0,01 мм

    профиль

  • Отверстия

    H6/H7

    стандартные посадки

  • Плоскостность после шлифования

    0,003 mm

    на 300 мм

  • Шероховатость поверхности

    Ra 0.2–0.4 µm

    после механообработки

  • Шероховатость после шлифования

    Ra 0.2–0.4 µm

    прецизионное шлифование

  • Срок изготовления прототипа

    3–5 дней

    плюс циклы термообработки

Свойства Invar 36 и эквивалентные обозначения

Данные для отожжённого Invar 36: ниже температуры Кюри (около 230 °C) КТР близок к нулю, затем резко возрастает выше 200 °C.

  • Two complex cnc-machined invar parts on white
  • Cnc machined invar parts isolated on white
  • Cnc machined invar parts on white background
  • Metal bracket with cutouts on blue background
Механические свойства
  • Предел прочности 450–550 MPa
  • Предел текучести 240–280 MPa
  • Твёрдость, отожжённый 130–170 HB
  • Твёрдость, наклёпанный до 250 HB
  • Обрабатываемость ~35–40% (1212 = 100%)
Физические и термические свойства
  • КТР, 20–100 °C 1,2–1,5 µm/m·°C
  • Предел КТР, ASTM F1684 ≤1.6
  • КТР, 20–200 °C 2.0–2.5
  • Температура Кюри около 230 °C
  • Плотность 8,05 g/cm³
  • Теплопроводность 10,5 W/m·K
Химический состав
  • Ni 35–37%
  • Mn ≤0.6%
  • Si ≤0.35%
  • C ≤0,10% (обычно 0,05%)
  • Fe остальное
Обозначения и сортамент
  • UNS K93600
  • EN 1.3912 (Ni36)
  • DIN / JIS Ni36 / Ni 36
  • Круглый пруток 6–250 mm
  • Плита 6–100 mm

Почему обработка Fe-Ni36 даёт вязкую стружку

Как Invar 36 ведёт себя в цеху: длинная стружка, наклёп, задержка тепла и медленная релаксация напряжений.

Обработка Fe-Ni36 ведёт себя как мягкая аустенитная нержавеющая сталь: стружка длинная и вязкая и приваривается к кромке, если скорость или подача снижаются. Мы применяем острозаточенные полированные твердосплавные пластины с положительным передним углом и подачи, достаточно высокие, чтобы инструмент резал, а не скрёб.

При теплопроводности 10,5 W/m·K тепло остаётся в зоне резания, поэтому подача СОЖ под напором — стандарт. Напряжения от механообработки релаксируют в течение недель, если их не снять последовательностью снятия напряжений, выполняемой в рамках термообработки.

  • Каждый чистовой проход снимает не менее 0,1 mm, чтобы оставаться ниже наклёпанного слоя.
  • Инструмент меняется по регламенту; резьба фрезеруется, а не нарезается метчиком выше M6.
  • Проволочная электроэрозия вырезает упругие элементы и тонкие пазы, которые отклонились бы под фрезой.
  • Ответственные элементы доводятся на прецизионное шлифование.
  • Скорость резания

    40–80 m/min

    Полированный твердосплав с положительным передним углом

  • Обрабатываемость

    ~35–40%

    сталь 1212 = 100%

  • Наклёп

    от 150 до 250+ HB

    Тонкий слой, трение инструмента

  • Мин. чистовой проход

    0,1 mm

    Остаётся ниже наклёпанного слоя

  • Дрейф напряжений

    10–30 µm

    деталь 300 mm, если не сняты напряжения

Оптические, метрологические и инструментальные применения

Детали из Invar 36 обрабатываются там, где несколько микрометров теплового дрейфа нарушили бы работу.

Invar 36 в сравнении с Kovar и другими материалами с низким КТР

Выбирайте Invar 36, когда сама деталь должна сохранять размеры; выбирайте Kovar когда она должна согласовываться со стеклом или оксидом алюминия в спае.

Criteria Эта маркаInvar 36 Kovar Супер-инвар
Содержание никеля 36% Ni 29% Ni 32% Ni
Содержание кобальта – 17% Co 5% Co
КТР (µm/m·°C) 1.2–1.5 около 5–6 близко к 0,3
Выбирается для Сохранение размеров Стеклометаллические спаи Наименьший КТР
Обрабатываемость ~35–40% Несколько проще –
Снятие напряжений Требуется Требуется –

Обработка на станках с ЧПУ и финишная обработка для Invar 36

Invar не содержит хрома и ржавеет как обычная сталь, поэтому DEK отгружает детали промасленными или с нанесённым покрытием для деталей, которые мы обрабатываем.

Запросить расчёт обработки Invar 36

Пришлите чертёж STEP, IGES или PDF с требованием по стабильности, допусками и спецификацией покрытия. Инженер составит последовательность снятия напряжений и рассчитает стоимость в течение 6 часов.

Metal bracket with cutouts on reflective surface

Почему DEK для обработки сплавов с низким расширением

Более 20 лет обработки сплавов с низким расширением — Invar, Kovar и Super Invar — с термоциклами, шлифованием и контролем на CMM в едином технологическом процессе.

Почему DEK для обработки Invar

DEK сертифицирована по ISO 9001:2015, ISO 13485 и AS9100D компанией TÜV. Каждая партия проходит спектрометрический контроль, а детали проверяются на CMM при контролируемой температуре. Invar 36 — базовая марка на нашей странице обработки Invar .

Циклы снятия напряжений заложены в процесс и в расчёт. Расчёты, проверенные инженером, возвращаются в течение 6 часов, без минимальной партии, прототипы — за 3–5 дней плюс циклы термообработки, в рамках нашего процесса услуги обработки на станках с ЧПУ .

Когда Invar 36 — (и не является) правильным выбором

Выбирайте Invar 36, когда тепловой дрейф более нескольких микрометров при колебании 10–20 °C нарушил бы работу: оптическая юстировка, метрологические эталоны и композитная оснастка, отверждаемая при 180 °C, включая рамы размером до примерно 1000 мм на Фрезерование с ЧПУ.

Не выбирайте его для эксплуатации выше 200 °C, где КТР резко возрастает к точке Кюри, для предела текучести выше 280 MPa, для агрессивных сред без покрытия или для крупных низкоточных конструкций, где его цена не оправдана.

  • Raw Invar 36 bar stock before CNC machining Исходная заготовка
    CNC machining Invar 36 block with milling cutter Обработано на станках с ЧПУ
    Finished Invar 36 precision machined parts on workbench Готовые детали
  • Raw Invar 36 plate stock before CNC machining Исходная заготовка
    CNC machining Invar 36 mirror mount contoured pocket Обработано на станках с ЧПУ
    Finished Invar 36 layup mold and optical bench parts Готовые детали

Часто задаваемые вопросы по обработке Invar 36

Частые вопросы инженеров, подбирающих детали из Invar 36 для обеспечения стабильности.

Сложно ли обрабатывать Invar 36?
Он скорее вязкий, чем твёрдый. Обрабатываемость составляет около 35–40% от обрабатываемости автоматной стали 1212, аналогично нержавеющей стали 316: длинная витая стружка, наросты на кромке и быстрое наклёпывание под трущимся инструментом. Острые пластины из твёрдого сплава с положительным передним углом, умеренные скорости, уверенные подачи и обильное охлаждение дают чистый результат.
Требует ли Invar 36 снятия напряжений после механообработки?
Да, для любой детали, к которой предъявляются требования по размерной стабильности. Черновая обработка, снятие напряжений при 315–370 °C, получистовая обработка, стабилизация при 95–100 °C в течение 24–48 ч, затем чистовая обработка. В противном случае напряжения от механообработки релаксируют в течение недель и смещают размеры на 10–30 µm на детали длиной 300 мм.
В чём разница между Invar 36 и Kovar?
Invar 36 (36% Ni) имеет самый низкий КТР, около 1,2–1,5 µm/m·°C, и применяется, когда сама деталь должна сохранять размерную стабильность. Kovar (29% Ni, 17% Co) имеет КТР 5–6 µm/m·°C, согласованный с боросиликатным стеклом и оксидом алюминия, и применяется для соединений стекло–металл и керамика–металл.

Другие материалы