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Scheda tecnica sui gradi delle leghe di nichel

Invar 42

L’Invar 42, noto anche come Alloy 42 o NILO 42, è una lega ferro-nichel a espansione controllata sviluppata per garantire un coefficiente di dilatazione termica prevedibile in un intervallo di temperatura definito. Le sue caratteristiche di dilatazione lo rendono adatto all’accoppiamento con determinati tipi di vetri morbidi, ceramiche e materiali semiconduttori in sigillature ermetiche e contenitori elettronici. Le applicazioni tipiche includono telai per circuiti integrati, sigillature vetro-metallo, passanti, parti di relè, componenti per il vuoto, alloggiamenti elettronici, gruppi di ingresso per lampade e componenti di precisione in cui la compatibilità dimensionale durante le variazioni di temperatura è fondamentale.

 

 

Panoramica sui materiali

Scheda tecnica del materiale Invar 42

Una breve presentazione delle classi di qualità, destinata agli acquirenti che desiderano verificare la composizione, le proprietà, gli standard, le forme disponibili e gli impieghi idonei prima di inviare una richiesta di informazioni.

Profilo ingegneristico

L’Invar 42, noto anche come Alloy 42 o NILO 42, è una lega ferro-nichel a espansione controllata sviluppata per garantire un coefficiente di dilatazione termica prevedibile in un intervallo di temperatura definito. Le sue caratteristiche di dilatazione lo rendono adatto all’accoppiamento con determinati tipi di vetri morbidi, ceramiche e materiali semiconduttori in sigillature ermetiche e contenitori elettronici. Le applicazioni tipiche includono telai per circuiti integrati, sigillature vetro-metallo, passanti, parti di relè, componenti per il vuoto, alloggiamenti elettronici, gruppi di ingresso per lampade e componenti di precisione in cui la compatibilità dimensionale durante le variazioni di temperatura è fondamentale.

 

 

Invar 42

I dati tecnici riportati in questa pagina sono da intendersi come riferimento per la scelta dei materiali. I valori definitivi da considerare ai fini dell'accettazione devono essere confermati in base alle norme di acquisto, alle condizioni di trattamento termico, alla forma del prodotto, alle dimensioni e al certificato di prova del materiale.

Composizione chimica

Intervallo di composizione dell’Invar 42

La tabella seguente riporta i valori limite tipici della composizione dell'Alloy 625 / UNS N06625. La composizione chimica effettiva del prodotto è indicata per ogni lotto nel certificato di prova del materiale.

Elemento Simbolo Requisito nominale / Requisito comune Ruolo nell'Invar 42
Nichel Ni Circa 41,0-42,0 Determina il comportamento caratteristico di dilatazione termica della matrice di ferro-nichel.
Ferro Fe Saldo Costituisce la base della lega a espansione controllata.
Carbonio C 0,05 max Limitato a garantire duttilità, formabilità e tenuta.
Manganese Mn 0,40 max Aggiunta controllata in piccole quantità utilizzata nella fusione e nella disossidazione.
Silicio 0,20 max Sono stati effettuati controlli relativi alla qualità della superficie, al comportamento all’ossidazione e alla sigillatura del vetro.
Altri elementi Residui controllati Gli elementi residui sono limitati in base alle specifiche del produttore o dell'acquirente.

La composizione chimica della lega 42 varia leggermente a seconda delle specifiche dei produttori e delle denominazioni regionali. L'intervallo richiesto per il nichel e i limiti degli elementi residui devono essere indicati nell'ordine di acquisto, in particolare per le applicazioni di sigillatura del vetro o nel settore dei semiconduttori.

 

 

Proprietà fisiche

Dati fisici e termici principali

Questi valori aiutano i clienti a confrontare la densità, il comportamento termico, la risposta magnetica e la conduttività nelle prime fasi di selezione dei materiali.

Proprietà Valore metrico Valore imperiale Condizioni / Note
Densità 8,11 g/cm³ 0,293 libbre/pollice cubo Temperatura ambiente
Punto di fusione Circa 1435 °C Circa 2615 °F Valore tipico
Conduttività termica 10,5 W/m·°C 72,8 Btu·pollice/piede2·h·°F Circa 20 °C
Resistività elettrica 0,61 µΩ·m Circa 367 ohm-cmil/piede Circa 20 °C
Modulo di elasticità Circa 150 GPa Circa 21,8 x 103 ksi Valore tipico a temperatura ambiente
Coefficiente medio di dilatazione termica Circa 5,3 µm/m·°C Circa 2,9 x 10-6 in/in·°F Valore medio compreso tra 20 e 300 °C
Espansione media, 20-400 °C Circa 6,2 µm/m·°C Circa 3,4 x 10-6 in/in·°F Valore tipico; dipende dal trattamento termico e dalla composizione chimica
Punto di inflessione dell'espansione termica Circa 370 °C Circa 700 °F Al di sopra di questa regione, il comportamento di espansione cambia

 

 

Proprietà meccaniche

Proprietà meccaniche a temperatura ambiente

Le proprietà meccaniche variano a seconda della forma, delle dimensioni, del processo di lavorazione e del trattamento termico del prodotto. La tabella sottostante riassume i valori nominali comunemente utilizzati come riferimento per la scelta dei materiali.

Forma / Stato del prodotto Resistenza alla trazione Limite di snervamento, 0,2% Allungamento Durezza / Note
Barra laminata a caldo e ricotta a 20 °C Circa 490 MPa (71 ksi) Circa 250 MPa (36 ksi) Circa 43% Dati rappresentativi relativi alla produzione; riduzione della superficie pari a circa 72%
Barra laminata a caldo e ricotta a 100 °C Circa 450 MPa (65 ksi) Circa 210 MPa (30 ksi) Circa 43% Valore tipico a temperatura elevata
Barra laminata a caldo e ricotta a 300 °C Circa 410 MPa (59 ksi) Circa 110 MPa (16 ksi) Circa 44% Valore tipico a temperatura elevata
Lamiere e nastri – ricotti Dipende dalle specifiche Dipende dalle specifiche Elevata duttilità per la formatura Circa 140 HV max (valore tipico)
Lamiere e nastri – a tempra completa Dipendente dall'elaborazione Dipendente dall'elaborazione Ridotto rispetto allo stato ricotto Circa 240 HV min (valore tipico)
Filo e nastro di precisione Dipendente dalla temperatura Dipendente dalla temperatura Dipendente dalla temperatura Specificare lo stato di ricottura, a un quarto di durezza, a metà durezza o a piena durezza
Parti di tenuta lavorate o stampate Dipendente dalla fase finale del processo Dipendente dalla fase finale del processo Dipendente dalla fase finale del processo L'espansione termica e le condizioni della superficie determinano solitamente l'idoneità al collaudo

Per la maggior parte delle applicazioni della lega 42, le proprietà meccaniche sono indicative e secondarie rispetto alle prestazioni di dilatazione termica. L’accettazione finale deve basarsi sulle specifiche dell’acquirente, sulla forma del prodotto, sul grado di tempra, sulle dimensioni, sul trattamento termico, sui risultati delle prove di dilatazione e sul certificato di collaudo del materiale.

 

 

Per le attrezzature a pressione, i componenti aerospaziali o le collaudi specifiche per progetto, attenersi ai requisiti minimi indicati nelle norme ASTM, ASME, AMS, EN specificate o nei disegni del cliente, anziché ai valori nominali.

Standard e specifiche

Standard comuni per l'Invar 42 in base alla forma del prodotto

YSN128 è in grado di fornire preventivi per i prodotti in lega 625 in conformità alle norme ASTM, ASME, AMS, EN, DIN, ISO o ai requisiti indicati nei disegni del cliente. L'ambito di validità del certificato può essere adeguato all'ordine di acquisto.

Prodotto / Requisiti Standard comune Stato attuale / Utilizzo Certificato / Ispezione
Lamiere, nastri, tondini, barre, tubi e fili metallici ASTM F30 Ritirato nel 2024 senza sostituzione; da utilizzare esclusivamente come standard per leghe di sigillatura legacy o specificato contrattualmente. Composizione chimica, durezza, granulometria, finitura superficiale e coefficienti di dilatazione termica conformi alle specifiche
Lamiere e nastri per componenti di termostati ASTM B753 Norma in vigore nell'ambito dei componenti per termostati; verificare la denominazione della lega e l'edizione attuale. Analisi chimiche, misurazioni dimensionali, prove di tempra e di risposta termica, secondo necessità
Filo di alimentazione Dumet e Lamp ASTM F29 Ritirato nel 2024; da utilizzare solo se previsto da un disegno esistente o dalle specifiche del cliente. Composizione chimica del nucleo, rivestimento, dimensioni, stato della superficie e prove di tenuta
Designazione europea dei materiali N. di serie 1.3917 / FeNi42 Attenersi alle specifiche EN, DIN o del produttore applicabili fornite dall’acquirente. EN 10204 3.1 MTC, analisi chimica e controllo dimensionale
Lega cinese ad espansione controllata GB/T 15018, 4J42 Denominazione regionale comune; verificare l’edizione attuale e l’area di espansione richiesta. Chimica, dilatazione termica, dimensioni e scheda dei trattamenti termici
Prove di dilatazione termica ASTM E228 o metodo dilatometrico approvato dall'acquirente Metodo di prova selezionato in base alla geometria del provino e all’intervallo di temperatura richiesto. Curva di espansione o coefficiente medio nell'intervallo di temperatura specificato
Prove di trazione ASTM E8 / E8M o metodo regionale applicabile Si utilizza quando le specifiche di acquisto richiedono la verifica delle proprietà meccaniche. Rapporto su resistenza alla trazione, limite di snervamento e allungamento
Componenti elettronici su misura Disegno del cliente / Specifiche OEM Spesso è il requisito fondamentale per i lead frame, i contenitori, i passanti e le sigillature ermetiche. CTE, finitura superficiale, pulizia, planarità, granulometria e controllo dimensionale
Prodotti per la saldatura Materiale di apporto Ni-Fe 42 compatibile o materiale di consumo specifico per il progetto e omologato La scelta dei materiali di consumo dipende dalla compatibilità con l'espansione, dal design dei giunti e dal processo di sigillatura. Prodotti chimici di consumo, tracciabilità dei lotti e qualificazione delle procedure

 

 

Formati disponibili del prodotto

Gamma di fornitura dell'Invar 42

Esaminare le forme disponibili del prodotto, le gamme dimensionali, le norme e le opzioni di consegna relative a questa lega.

Modulo Intervallo di dimensioni comune Condizioni di consegna Applicazioni tipiche Link alla pagina
Tubi e condutture Diametro esterno (OD) da 1 a 300 mm; disponibili versioni a parete sottile, capillari e su disegno Senza giunture o assemblati, ricotti, puliti e tagliati a misura Guarnizioni vetro-metallo, manicotti passanti, componenti per il vuoto e alloggiamenti per sensori Visualizza tubi e condutture
Barra tonda Diametro 1-300 mm, lunghezze su misura disponibili Laminati a caldo, forgiati, ricotti, pelati, rettificati o lucidati Perni passanti, alberi di precisione, connettori e componenti di tenuta lavorati Visualizza la barra tonda
Lamiere e lastre Spessore 0,2-80 mm, larghezze, lunghezze e pezzi tagliati su misura Ricotto, laminato a freddo, decapato, rettificato o spianato con precisione Contenitori elettronici, piastre di base, telai, coperchi e supporti di precisione Visualizza lamiere e piastre
Strisce e fogli metallici Spessore 0,01-3 mm, larghezze di taglio di precisione e fornitura in bobina Ricotto, semiduro, medio-duro o duro Frame di collegamento per circuiti integrati, diaframmi, clip e componenti elettronici stampati Visualizza nastri e fogli
Filo Diametro 0,05-12 mm, disponibile in bobina, rocchetto o in pezzi di lunghezza fissa Ricotto, trafilato a freddo, lucidato o preparato per l'ossidazione Cavi di alimentazione, perni di passaggio, guarnizioni ermetiche e terminali elettronici Visualizza Wire
Elementi di fissaggio Bulloni, dadi, viti, perni e rondelle in miniatura e su misura Formato a freddo o lavorato a macchina, ricotto o incrudito Strumenti di precisione, gruppi elettronici e strutture con compensazione termica Visualizza elementi di fissaggio
Raccordi Manicotti, connettori, ferrule e componenti realizzati su disegno in miniatura Lavorati o stampati, ricotti, puliti e sottoposti a controllo dimensionale Passanti ermetici, sistemi per il vuoto, moduli sensori e guarnizioni in vetro Visualizza gli accessori
Flangie Flangie per vuoto in miniatura, anelli e dimensioni su disegno personalizzate Lavorato a macchina, ricotto, rettificato e pulito Contenitori elettronici, gruppi ottici e raccordi sottovuoto di precisione Visualizza le flange
Pezzi forgiati Anelli, dischi, blocchi e semilavorati di precisione ricavati da lamiere Forgiati, ricotti, sgrossati o rifiniti Telai per strumenti, alloggiamenti, anelli di supporto e componenti di precisione con accoppiamento espansivo Visualizza i pezzi forgiati
Filo per saldatura Diametro 0,5-4,0 mm, fornitura in bobina, avvolgimento o in pezzi interi Composizione chimica Ni-Fe ottimizzata, finitura pulita e brillante e diametro controllato Giunzione di assemblaggi in lega 42 in cui deve essere garantita la compatibilità in termini di dilatazione Visualizza il filo per saldatura

 

 

Guida alla scelta dei materiali

Quando prendere in considerazione l’Invar 42

Questa guida aiuta gli acquirenti a mettere in relazione le condizioni di impiego con i vantaggi tipici della lega 625. La scelta finale dovrebbe tenere conto della concentrazione media, della temperatura, della pressione, delle modalità di lavorazione, della disponibilità e del budget.

Requisiti del servizio Perché l’Invar 42 è utile Forma comune del prodotto Nota per l'acquirente
Sigillatura ermetica vetro-metallo La sua espansione controllata è in grado di adattarsi a determinati tipi di vetro morbido durante la sigillatura e i cicli termici. Filo, tubo, nastro, barra e passacavo lavorato Indicare con precisione il tipo di vetro, la temperatura di sigillatura, la geometria dei componenti e i requisiti relativi al tasso di perdita.
Frame di collegamento per semiconduttori Garantisce un’espansione prevedibile e una buona stampabilità nei nastri ricotti o sottoposti a lavorazione a freddo controllata. Nastro e lamina di precisione Specificare la tolleranza di spessore, la planarità, lo stato dei bordi, la tempra e la pulizia della superficie.
Confezionamento elettronico compatibile con il silicio Il coefficiente di dilatazione è più simile a quello del silicio che a quello dei comuni acciai da costruzione o degli acciai inossidabili austenitici. Fogli, nastri, lastre, telai e alloggiamenti lavorati Verificare il ciclo termico completo e le sollecitazioni ammissibili sulla confezione.
Passanti per il vuoto e per i sensori L'espansione controllata contribuisce a ridurre il disallineamento termico lungo i giunti sigillati. Filo, perno, tubo capillare, manicotto e raccordo Specificare la portata di perdita, l'isolamento elettrico, il rivestimento e la preparazione della superficie.
Componenti con tolleranze dimensionali di precisione Presenta un coefficiente di dilatazione inferiore rispetto agli acciai comuni nel suo intervallo di funzionamento controllato. Barre, piastre, anelli e componenti lavorati Indicare l'intervallo di temperatura esatto, poiché il coefficiente di dilatazione termica (CTE) varia in modo significativo al variare della temperatura.
Componenti bimetallici e termostatici Può fungere da componente a bassa espansione controllata in determinati sistemi laminati a risposta termica. Lamiere e nastri Specificare gli strati attivi e passivi, i requisiti di curvatura, il rapporto di spessore e le condizioni di ciclo.

 

 

Perché scegliere noi

Assistenza per la fornitura e la qualità dell’Invar 42

Per valutare il traffico, gli acquirenti hanno bisogno di qualcosa di più di una semplice scheda tecnica. Questa sezione fornisce chiari segnali di affidabilità per i team addetti agli acquisti, alla progettazione e al controllo qualità.

STASTM / ASME / AMS / EN

Il preventivo può essere adattato agli standard del progetto e alle specifiche relative alla forma del prodotto.

MTEN10204 3.1 MTC

È possibile fornire il numero di lotto, la composizione chimica, le proprietà meccaniche e i registri delle ispezioni.

QCPMI e ispezione

Sono disponibili PMI, UT, ispezione dimensionale, ispezione visiva e controllo dell'imballaggio.

CSDimensioni personalizzate

È possibile organizzare operazioni di taglio, margini di lavorazione, sgrossatura e fornitura sulla base dei disegni.

EPImballaggio per l'esportazione

Cassa di legno, imballaggio, protezione impermeabile e documenti di spedizione internazionale.

RFRisposta tecnica rapida

Inviateci il tipo, le dimensioni, lo standard, la quantità e la destinazione per ricevere un preventivo dettagliato.

Domande frequenti

42 domande degli acquirenti sull'Invar

Trova risposte pratiche su appalti, norme, produzione e applicazioni industriali.

L'Invar 42 viene utilizzato principalmente per giunti vetro-metallo, telai di collegamento per circuiti integrati, contenitori per semiconduttori, perni di passaggio, parti di relè, componenti per il vuoto, gruppi di collegamento per lampade, involucri elettronici e altri componenti che richiedono una dilatazione termica controllata.

Sì. Invar 42, Alloy 42 e NILO 42 sono nomi commerciali comunemente associati alla denominazione UNS K94100. Altre denominazioni correlate includono Werkstoff 1.3917, FeNi42 e il grado cinese 4J42. È comunque necessario verificare la composizione chimica esatta e i limiti di dilatazione in base alle specifiche di acquisto.

L’Invar 36 contiene circa 36% di nichel e presenta un coefficiente di dilatazione molto più basso in prossimità della temperatura ambiente. La lega 42 contiene circa 41-42% di nichel e presenta un coefficiente di dilatazione più elevato e più uniforme, scelto per adattarsi a determinati tipi di vetro, ceramica e materiali semiconduttori. I due tipi non sono intercambiabili in una guarnizione di precisione o in un assemblaggio a dilatazione controllata.

La lega 42 è principalmente una lega di ferro-nichel, mentre il Kovar contiene anche circa 17% di cobalto. Il Kovar viene generalmente scelto per essere abbinato al vetro borosilicato duro e ad alcune ceramiche, mentre la lega 42 è comunemente utilizzata con determinati vetri morbidi, telai in piombo e contenitori elettronici a base di silicio. La scelta del materiale deve basarsi sulla curva di espansione completa piuttosto che sul solo CTE a temperatura ambiente.

La norma ASTM F30 era storicamente la specifica principale per i prodotti di tenuta in lega 42, ma è stata ritirata nel 2024 senza essere sostituita. La norma ASTM B753 rimane applicabile ai prodotti relativi ai componenti dei termostati. Molti acquisti attuali si basano quindi sulle specifiche del produttore, sui disegni del cliente, sul Werkstoff 1.3917, sul FeNi42 o sui requisiti della norma GB/T 15018.

Sì. La lega 42 può essere saldata mediante adeguati processi di saldatura a resistenza, al laser, a fascio di elettroni e in atmosfera inerte. La saldatura può modificare la microstruttura locale, le sollecitazioni e il comportamento di dilatazione; pertanto, per i gruppi di tenuta critici è necessario utilizzare una procedura qualificata e potrebbe essere necessario un trattamento di ricottura finale o un trattamento per garantire la stabilità dimensionale.

Sì. I componenti in lega 42 sono spesso placcati in nichel, rame, argento o oro, a seconda dell’assemblaggio elettronico e del processo di sigillatura. La sigillatura del vetro richiede un controllo accurato della pulizia della superficie, dello stato dell’ossido, del trattamento termico e del ciclo termico. La composizione del vetro e il sistema di placcatura devono essere inclusi nella revisione tecnica.

Si prega di specificare il codice UNS K94100 o la designazione regionale richiesta, la forma del prodotto, le dimensioni, la quantità, il grado di tempra, i limiti chimici, l'intervallo di dilatazione termica, la finitura superficiale, il trattamento termico, i requisiti relativi ai certificati e la destinazione. Per i componenti di tenuta, si prega inoltre di indicare il tipo di vetro o ceramica, il disegno tecnico, il rivestimento, i requisiti di pulizia e di prova di tenuta.

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