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Ficha técnica de aleaciones de níquel

Invar 42

El Invar 42, también conocido como Aleación 42 o NILO 42, es una aleación de hierro y níquel de expansión controlada, desarrollada para proporcionar una tasa de expansión térmica predecible en un rango de temperaturas definido. Sus características de expansión lo hacen adecuado para combinarse con determinados vidrios blandos, cerámicas y materiales semiconductores en sellados herméticos y encapsulados electrónicos. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen las estructuras de conexión de circuitos integrados, los sellados vidrio-metal, los pasamuros, las piezas de relés, los componentes de vacío, las carcasas electrónicas, los conjuntos de entrada de lámparas y los componentes de precisión en los que es importante la compatibilidad dimensional durante los cambios de temperatura.

 

 

Resumen de materiales

Ficha técnica del material Invar 42

Una breve descripción de la calidad, dirigida a los compradores que necesitan confirmar la composición, las propiedades, las normas, los formatos disponibles y las aplicaciones adecuadas antes de enviar una solicitud de información.

Perfil de ingeniería

El Invar 42, también conocido como Aleación 42 o NILO 42, es una aleación de hierro y níquel de expansión controlada, desarrollada para proporcionar una tasa de expansión térmica predecible en un rango de temperaturas definido. Sus características de expansión lo hacen adecuado para combinarse con determinados vidrios blandos, cerámicas y materiales semiconductores en sellados herméticos y encapsulados electrónicos. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen las estructuras de conexión de circuitos integrados, los sellados vidrio-metal, los pasamuros, las piezas de relés, los componentes de vacío, las carcasas electrónicas, los conjuntos de entrada de lámparas y los componentes de precisión en los que es importante la compatibilidad dimensional durante los cambios de temperatura.

 

 

Invar 42

Los datos técnicos que figuran en esta página sirven como referencia para la selección de materiales. Los valores definitivos para la aceptación deben confirmarse según la norma de compra, las condiciones de tratamiento térmico, la forma del producto, las dimensiones y el certificado de ensayo del material.

Composición química

Rango de composición del Invar 42

La siguiente tabla muestra los valores límite habituales de composición de la aleación 625 / UNS N06625. La composición química real del producto se indica por lote en el certificado de ensayo del material.

Elemento Símbolo Requisito nominal / común Función en Invar 42
Níquel Ni Aprox. 41,0-42,0 Determina el comportamiento característico de la expansión térmica de la matriz de hierro-níquel.
Hierro Fe Saldo Constituye la base de la aleación de expansión controlada.
Carbono C 0,05 como máximo Limitado a garantizar la ductilidad, la conformabilidad y el rendimiento de sellado.
Manganeso Mn 0,40 como máximo Aditivo menor controlado que se utiliza en la fusión y la desoxidación.
Silicio 0,20 como máximo Se ha comprobado la calidad de la superficie, el comportamiento frente a la oxidación y el sellado del vidrio.
Otros elementos Residuos controlados Los elementos residuales se limitan de acuerdo con las especificaciones del fabricante o del comprador.

La composición química de la aleación 42 varía ligeramente según las especificaciones de los fabricantes y las designaciones regionales. El rango de níquel requerido y los límites de elementos residuales deben indicarse en la orden de compra, especialmente para aplicaciones de sellado de vidrio o de semiconductores.

 

 

Propiedades físicas

Datos físicos y térmicos clave

Estos valores ayudan a los clientes a comparar la densidad, el comportamiento térmico, la respuesta magnética y la conductividad durante la fase inicial de selección de materiales.

Propiedad Valor métrico Valor imperial Estado / Notas
Densidad 8,11 g/cm³ 0,293 lb/pulg³ Temperatura ambiente
Punto de fusión Aprox. 1435 °C Aprox. 2615 °F Valor típico
Conductividad térmica 10,5 W/m·°C 72,8 Btu·pulg²/pie2·h·°F Aprox. 20 °C
Resistividad eléctrica 0,61 µΩ·m Aprox. 367 ohmios-cmil/pie Aprox. 20 °C
Módulo de elasticidad Aprox. 150 GPa Aprox. 21,8 x 103 ksi Valor típico a temperatura ambiente
Coeficiente medio de expansión térmica Aprox. 5,3 µm/m·°C Aprox. 2,9 x 10-6 in/in·°F Valor medio entre 20 y 300 °C
Expansión media, 20-400 °C Aprox. 6,2 µm/m·°C Aprox. 3,4 × 10-6 in/in·°F Valor típico; depende del tratamiento térmico y de la composición química
Punto de inflexión de la expansión térmica Aprox. 370 °C Aprox. 700 °F El comportamiento de expansión cambia por encima de esta región

 

 

Propiedades mecánicas

Propiedades mecánicas a temperatura ambiente

Las propiedades mecánicas varían en función de la forma, el tamaño, el proceso de fabricación y el tratamiento térmico del producto. La tabla siguiente resume los valores nominales que se suelen utilizar como referencia para la selección de materiales.

Forma o estado del producto Resistencia a la tracción Límite elástico, 0,2% Alargamiento Dureza / Observaciones
Barra laminada en caliente y recocida a 20 °C Aprox. 490 MPa (71 ksi) Aprox. 250 MPa (36 ksi) Aprox. 43% Datos representativos del productor; reducción de la superficie de aproximadamente 72%
Barra laminada en caliente y recocida a 100 °C Aprox. 450 MPa (65 ksi) Aprox. 210 MPa (30 ksi) Aprox. 43% Valor típico a temperatura elevada
Barra laminada en caliente y recocida a 300 °C Aprox. 410 MPa (59 ksi) Aprox. 110 MPa (16 ksi) Aprox. 44% Valor típico a temperatura elevada
Chapas y bandas – recocidas Depende de las especificaciones Depende de las especificaciones Alta ductilidad para el conformado Aprox. 140 HV máx. típico
Chapas y tiras – totalmente endurecidas Depende del procesamiento Depende del procesamiento Reducido a partir del estado recocido Aprox. 240 HV min (valor típico)
Alambre y cinta de precisión Depende de la temperatura Depende de la temperatura Depende de la temperatura Especificar el estado recocido, cuarto duro, medio duro o totalmente duro
Piezas de sellado mecanizadas o conformadas Depende del proceso final Depende del proceso final Depende del proceso final La dilatación térmica y el estado de la superficie suelen ser factores determinantes para la aceptación

Las propiedades mecánicas son representativas y secundarias con respecto al comportamiento de expansión térmica en la mayoría de las aplicaciones de la aleación 42. La aceptación definitiva debe basarse en las especificaciones del comprador, la forma del producto, el estado de temple, las dimensiones, el tratamiento térmico, los resultados de los ensayos de expansión y el certificado de ensayo del material.

 

 

En el caso de equipos a presión, piezas aeroespaciales o aceptaciones específicas de un proyecto, utilice los requisitos mínimos establecidos en las normas ASTM, ASME, AMS o EN especificadas, o en los planos del cliente, en lugar de los valores nominales.

Normas y especificaciones

Normas habituales de Invar 42 según la forma del producto

YSN128 puede ofrecer presupuestos para productos de aleación 625 de acuerdo con las normas ASTM, ASME, AMS, EN, DIN e ISO, o según los requisitos de los planos del cliente. El alcance del certificado puede adaptarse a la orden de compra.

Producto / Requisito Norma común Estado actual / Uso Certificado / Inspección
Chapas, tiras, varillas, barras, tubos y alambre ASTM F30 Retirada en 2024 sin sustitución; utilícese únicamente como norma heredada o como aleación de sellado especificada contractualmente. Resultados relativos a la composición química, la dureza, el tamaño de grano, el acabado superficial y la dilatación térmica, tal y como se especifica
Chapas y tiras para componentes de termostatos ASTM B753 Norma vigente en lo que respecta a los componentes de termostatos; comprueba la designación de la aleación y la edición actual. Pruebas de composición química, dimensiones, dureza y respuesta térmica, según sea necesario
Cable de conexión Dumet y Lamp ASTM F29 Retirado en 2024; utilícese únicamente cuando así lo exija un plano existente o las especificaciones del cliente. Composición química del núcleo, revestimiento, dimensiones, estado de la superficie y ensayos de estanqueidad
Designación europea de materiales N.º de serie 1.3917 / FeNi42 Utiliza la norma EN, DIN o las especificaciones del fabricante que correspondan al comprador. EN 10204 3.1: Pruebas de material, análisis químico e inspección dimensional
Aleación china de expansión controlada GB/T 15018, 4J42 Denominación regional habitual; confirma la edición actual y el rango de expansión requerido. Composición química, expansión térmica, dimensiones e historial de tratamientos térmicos
Ensayos de expansión térmica ASTM E228 o método de dilatometría aprobado por el comprador El método de ensayo se selecciona en función de la geometría de la probeta y del intervalo de temperatura requerido. Curva de dilatación o coeficiente medio en el intervalo de temperaturas especificado
Ensayo de tracción ASTM E8 / E8M o el método regional aplicable Se utiliza cuando las especificaciones de compra exigen la verificación de las propiedades mecánicas. Informe sobre la resistencia a la tracción, el límite elástico y el alargamiento
Componentes electrónicos a medida Plano del cliente / Especificaciones del fabricante de equipos originales (OEM) A menudo, es el requisito fundamental para las estructuras de contactos, los encapsulados, los pasamuros y los sellados herméticos. CTE, acabado superficial, limpieza, planitud, tamaño de grano e inspección dimensional
Productos de soldadura Material de aportación compatible con Ni-Fe 42 o consumible homologado específico para el proyecto La elección de los consumibles depende de la compatibilidad con la expansión, el diseño de la junta y el proceso de sellado. Productos químicos consumibles, trazabilidad de lotes y cualificación de procedimientos

 

 

Formatos disponibles del producto

Gama de productos de Invar 42

Consulta los formatos de producto disponibles, las gamas de tamaños, las normas y las opciones de entrega para esta aleación.

Formulario Rango de tamaños habitual Condiciones de entrega Aplicaciones típicas Enlace a la página
Tubos y tuberías Diámetro exterior (OD) de 1 a 300 mm; disponibles en versiones de pared delgada, capilares y con dimensiones definidas mediante trazo Sin costura o fabricadas, recocidas, limpias y cortadas a medida Sellos de vidrio a metal, manguitos de paso, componentes para vacío y carcasas de sensores Ver tuberías y tubos
Barra redonda Diámetro: 1-300 mm; longitudes a medida disponibles Laminado en caliente, forjado, recocido, pelado, rectificado o pulido Pines de paso, ejes de precisión, conectores y componentes de sellado mecanizados Ver barra redonda
Láminas y chapas Espesor: 0,2-80 mm; anchos, longitudes y piezas cortadas a medida Recocido, laminado en frío, decapado, rectificado o aplanado con precisión Cajas electrónicas, placas base, bastidores, cubiertas y soportes de precisión Ver chapas y placas
Tiras y láminas Espesor de 0,01 a 3 mm, anchos de corte de precisión y suministro en bobinas Recocido, medio duro, medio-duro o muy duro Estructuras de conexión para circuitos integrados, diafragmas, clips y piezas electrónicas estampadas Ver «Strip & Foil»
Alambre Diámetro: 0,05-12 mm; suministro en bobina, carrete o en tramos rectos Recocido, trefilado en frío, pulido brillante o preparado para la oxidación Cables de conexión, clavijas de paso, juntas herméticas y terminales electrónicos Ver Wire
Elementos de fijación Tornillos, tuercas, pernos, espárragos y arandelas en miniatura y a medida Conformado en frío o mecanizado, recocido o endurecido por deformación Instrumentos de precisión, conjuntos electrónicos y estructuras con compensación de dilatación Ver elementos de fijación
Accesorios Manguitos, conectores, casquillos y componentes basados en planos a escala reducida Mecanizados o conformado, recocidos, limpios y sometidos a inspección dimensional Pasamuros herméticos, sistemas de vacío, conjuntos de sensores y sellos de vidrio Ver accesorios
Bridas Bridas de vacío en miniatura, anillos y dimensiones según plano personalizado Mecanizado, recocido, rectificado y limpiado Conjuntos electrónicos, conjuntos ópticos y conexiones de vacío de precisión Ver bridas
Piezas forjadas Anillos, discos, bloques y piezas en bruto de precisión obtenidas mediante embutición Forjadas, recocidas, mecanizadas en bruto o mecanizadas con acabado Marcos para instrumentos, carcasas, anillos de soporte y piezas de precisión adaptadas por expansión Ver piezas forjadas
Alambre para soldadura Diámetro de 0,5 a 4,0 mm; suministro en bobina, rollo o en tramos rectos Composición química de Ni-Fe adecuada, acabado limpio y brillante y diámetro controlado Unión de conjuntos de aleación 42 en los que debe mantenerse la compatibilidad de expansión Ver alambre de soldadura

 

 

Guía para la selección de materiales

Cuándo se debe considerar el uso de Invar 42

Esta guía ayuda a los compradores a relacionar las condiciones de servicio con las ventajas habituales de la aleación 625. La selección final debe tener en cuenta la concentración media, la temperatura, la presión, el proceso de fabricación, la disponibilidad y el presupuesto.

Requisitos del servicio Por qué ayuda el Invar 42 Forma habitual del producto Nota para el comprador
Sellado hermético entre vidrio y metal Su expansión controlada puede adaptarse a determinados vidrios blandos durante el sellado y los ciclos térmicos. Alambre, tubo, banda, barra y pasamuros mecanizados Indique el tipo exacto de vidrio, la temperatura de sellado, la geometría de los componentes y los requisitos en cuanto a la tasa de fuga.
Marcos de conexión para semiconductores Ofrece una expansión predecible y una buena estampabilidad en bandas recocidas o sometidas a un trabajo en frío controlado. Tiras y láminas de precisión Especifique la tolerancia de espesor, la planitud, el estado de los bordes, el temple y la limpieza de la superficie.
Envases electrónicos compatibles con el silicio La tasa de dilatación se aproxima más a la del silicio que a la de los aceros estructurales comunes o los aceros inoxidables austeníticos. Chapa, tira, placa, marco y carcasa mecanizada Confirma el ciclo completo de temperatura y la tensión admisible en el embalaje.
Pasamuros para vacío y sensores La expansión controlada contribuye a reducir la diferencia térmica en las juntas selladas. Alambre, pasador, tubo capilar, manguito y racor Especifique la tasa de fuga, el aislamiento eléctrico, el recubrimiento y la preparación de la superficie.
Componentes de precisión dimensional Presenta una menor dilatación que los aceros comunes dentro de su rango de funcionamiento controlado. Barra, placa, anillo y pieza mecanizada Indica el intervalo de temperatura exacto, ya que el coeficiente de dilatación térmica (CTE) varía significativamente con la temperatura.
Componentes bimetálicos y termostáticos Puede utilizarse como componente de baja expansión controlada en determinados sistemas laminados de respuesta térmica. Láminas y bandas Especifique las capas activas y pasivas, los requisitos de curvatura, la relación de espesores y las condiciones de ciclado.

 

 

¿Por qué elegirnos?

Suministro y asistencia en materia de calidad para el Invar 42

Para evaluar el tráfico, los compradores necesitan algo más que una ficha técnica. Esta sección ofrece indicadores claros de fiabilidad para los equipos de compras, ingeniería y calidad.

STASTM / ASME / AMS / EN

El presupuesto puede adaptarse a las normas del proyecto y a las especificaciones de la forma del producto.

MTEN 10204 3.1 MTC

Se pueden facilitar el número de lote, la composición química, las propiedades mecánicas y los registros de inspección.

Control de calidadPMI e inspección

Se ofrecen servicios de PMI, UT, inspección dimensional, inspección visual y comprobación del embalaje.

CSTamaño personalizado

Se pueden organizar servicios de corte, margen de mecanizado, mecanizado en bruto y suministro según planos.

EPEmbalaje para exportación

Estuche de madera, paquete, protección impermeable y documentación para el envío internacional.

RFRespuesta técnica rápida

Indica el tipo, el tamaño, la norma, la cantidad y el destino para que podamos ofrecerte un presupuesto realista.

Preguntas frecuentes

42 preguntas de los compradores sobre el Invar

Encuentra respuestas prácticas sobre aprovisionamiento, normas, fabricación y aplicaciones industriales.

El Invar 42 se utiliza principalmente para sellados vidrio-metal, marcos de conexión de circuitos integrados, encapsulados de semiconductores, pines de paso, piezas de relés, componentes de vacío, conjuntos de entrada de lámparas, carcasas electrónicas y otros componentes que requieren una expansión térmica controlada.

Sí. Invar 42, Alloy 42 y NILO 42 son denominaciones comerciales habituales asociadas al UNS K94100. Entre las denominaciones relacionadas se incluyen Werkstoff 1.3917, FeNi42 y la calidad china 4J42. No obstante, es necesario comprobar la composición química exacta y los límites de expansión con arreglo a las especificaciones de compra.

El Invar 36 contiene aproximadamente níquel 36% y presenta un coeficiente de dilatación mucho menor a temperatura ambiente. La aleación 42 contiene aproximadamente 41-42% de níquel y presenta una tasa de expansión mayor y más uniforme, seleccionada para adaptarse a determinados vidrios, cerámicas y materiales semiconductores. Estos dos grados no son intercambiables en un sello de precisión ni en un conjunto con expansión controlada.

La aleación 42 es principalmente una aleación de hierro y níquel, mientras que el Kovar también contiene aproximadamente 17% de cobalto. El Kovar se suele elegir para combinarlo con vidrio de borosilicato duro y determinadas cerámicas, mientras que la aleación 42 se utiliza habitualmente con determinados vidrios blandos, marcos de plomo y encapsulados electrónicos relacionados con el silicio. La selección del material debe basarse en la curva de expansión completa y no únicamente en el coeficiente de expansión térmica (CTE) a temperatura ambiente.

La norma ASTM F30 fue históricamente la principal especificación para los productos de sellado de la aleación 42, pero fue retirada en 2024 sin que se sustituyera por otra. La norma ASTM B753 sigue siendo aplicable a los productos que incluyen componentes de termostato. Por lo tanto, en muchas compras actuales se utilizan las especificaciones del fabricante, los planos del cliente, los requisitos de Werkstoff 1.3917, FeNi42 o GB/T 15018.

Sí. La aleación 42 puede soldarse mediante procedimientos adecuados de soldadura por resistencia, láser, haz de electrones y gas inerte. La soldadura puede alterar la microestructura local, la tensión y el comportamiento de dilatación, por lo que en los conjuntos de sellado críticos debe utilizarse un procedimiento homologado y puede ser necesario aplicar un recocido final o un tratamiento para garantizar la estabilidad dimensional.

Sí. Los componentes de la aleación 42 suelen estar chapados en níquel, cobre, plata u oro, dependiendo del montaje electrónico y del proceso de sellado. El sellado del vidrio requiere un control minucioso de la limpieza de la superficie, el estado del óxido, el tratamiento térmico y el ciclo térmico. La composición del vidrio y el sistema de chapado deben incluirse en la revisión técnica.

Indique la referencia UNS K94100 o la designación regional correspondiente, así como la forma del producto, las dimensiones, la cantidad, el estado de temple, los límites químicos, el rango de expansión térmica, el acabado superficial, el tratamiento térmico, los requisitos de certificación y el destino. En el caso de las piezas de sellado, indique también el tipo de vidrio o cerámica, el plano, el recubrimiento, los requisitos de limpieza y de prueba de estanqueidad.

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Indíquenos la calidad requerida, el tipo de producto, el tamaño, la cantidad, la norma, el certificado y el destino. Le ayudaremos a comprobar la disponibilidad, el proceso de producción, el alcance de la inspección y el plan de entrega práctico.

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