殷瓦合金(invar,也稱為殷鋼),是一種鎳鐵合金,其成分為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%,它的熱膨脹系數(shù)極低,能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持固定長(zhǎng)度。艾林瓦合金(elinvar),是一種鎳鐵鉻合金,成分為鎳33%~35%,鐵53%~61%,鉻4%~5%,鎢1%~3%,錳0.5%~2%,硅0.5%~2%,碳0.5%~2%,它在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)熱彈性系數(shù)實(shí)際上是零(即楊氏模量不變),熱膨脹系數(shù)也很低。它是1896年法國(guó)物理學(xué)家C.E.Guialme發(fā)現(xiàn)的一種奇妙的合金,這種合金在磁性溫度即居里點(diǎn)附近熱膨脹系數(shù)顯著減少,出現(xiàn)所謂反常熱膨脹現(xiàn)象,從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內(nèi),或很小的甚至接近零的膨脹系數(shù),呈面心立方結(jié)構(gòu),其牌號(hào)為4J36,它的中文名字叫殷鋼,英文名字叫因瓦合金( invar) ,意思是體積不變。
一般來說,絕大多數(shù)金屬和合金都是在受熱時(shí)體積膨脹,冷卻時(shí)體積收縮,它們的熱膨脹系數(shù)呈線性增大,但是元素周期表中的鐵、鎳、鈷等過渡族元素組成的某些合金,由于它們的鐵磁性,在一定的溫度范圍內(nèi),熱膨脹不符合正常的膨脹規(guī)律,具有因瓦效應(yīng)的反常熱膨脹,也就是說它的機(jī)理與化學(xué)成分及磁性有關(guān)。
特性
因瓦合金的主要特性為:膨脹系數(shù)小,強(qiáng)度、硬度不高,導(dǎo)熱系數(shù)低,塑性、韌性高等;主要應(yīng)用于顯示器用蔭罩,熱雙金屬低膨脹層,電子元器件封接材料,精密儀器、儀表零部件,LNG(液化天然氣)運(yùn)輸船,特殊傳輸電纜,提高離子激光器穩(wěn)定性等等
發(fā)現(xiàn)
出現(xiàn)在中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》及CCTV9記錄頻道《超級(jí)工程5》中介紹我國(guó)上海滬東造船廠成功建造14.7萬立方米LNG槽船的解說中
紀(jì)堯姆在研究鐵鎳合金的過程中偶然發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)極低,于是就對(duì)整個(gè)合金系列展開了研究,從而發(fā)現(xiàn)了因瓦合金和艾林瓦合金以及其它一些有用的合金。人們很快認(rèn)識(shí)到因瓦合金的用處,它被用于測(cè)地基線的快速測(cè)量法。這種合金在精密儀器中也得到了廣泛的應(yīng)用,如用來制造恒溫器和天文鐘的擺。紀(jì)堯姆還利用艾林瓦合金游絲制成了高級(jí)表和精密時(shí)鐘中的無二次誤差的全補(bǔ)償擺。
殷瓦鋼的特殊性質(zhì)決定了它是船舶工業(yè)中制造大型LNG船舶必不可少的材料,用于防止船體結(jié)構(gòu)在超低溫環(huán)境下冷裂。而且殷瓦鋼極為嬌貴,0.7mm厚的殷瓦鋼,空手摸一下,24小時(shí)就會(huì)銹穿,所以在焊接過程中必須極為小心!所以在殷瓦鋼的焊接過程中,需要焊工中最高級(jí)別,即G級(jí)的高級(jí)焊工在佩戴專用羊皮吸汗手套在極其艱苦的環(huán)境下進(jìn)行。