Materiales para componentes de Invar 36

Invar 36 es una aleación de níquel-acero que contiene 36% de níquel y 64% de acero, junto con 0,5% de carbono y manganeso, con cantidades metalúrgicamente insignificantes de azufre, fósforo y otros elementos. Tiene una baja expansión térmica, lo que lo hace muy buscado para aplicaciones que requieren estabilidad dimensional para una amplia gama de temperaturas.

A continuación, detallamos algunas de las propiedades y aplicaciones más notables de los componentes de Invar 36 y explicamos por qué comprar Invar de un proveedor de metales de confianza puede ahorrarle tiempo y dinero en lo que respecta al mecanizado.

Propiedades únicas de Invar 36

Antes de discutir varios componentes de Invar 36, echemos un vistazo a algunas de sus propiedades únicas.

Bajo coeficiente térmico

La velocidad a la que los metales se expanden o contraen con un aumento o disminución posterior de la temperatura se conoce como su coeficiente de expansión térmica (CTE). Invar 36 tiene un CET muy bajo de aproximadamente 1 ppm/K en un rango de temperatura limitado de 39,2 a 96,8 °F, y la tasa de expansión térmica es aproximadamente una décima parte de la del acero al carbono a temperaturas de hasta 400 °F. Tiene la tasa de expansión térmica más baja de cualquier metal. La siguiente tabla muestra el CTE promedio de Invar 36 para diferentes temperaturas.

Resistencia a la corrosión

Invar 36 ofrece una alta resistencia a la corrosión, ya que puede permanecer durante meses en un ambiente oxidante sin mostrar manchas de óxido. Aunque su afinidad por la oxidación es mucho menor que la del acero común, es imperativo engrasar el componente Invar 36 para lograr la mayor resistencia a la corrosión.

Alta Estabilidad Dimensional

El CTE notablemente bajo de Invar 36 a temperatura ambiente, junto con un cambio temporal bajo, ofrece una estabilidad dimensional superior a los componentes de Invar. Por lo tanto, Invar 36 se usa ampliamente para diseñar sistemas mecánicos de precisión en diferentes industrias.

Aplicaciones populares de Invar 36

Invar 36 es apreciado por los ingenieros por su fenomenal CTE y estabilidad dimensional. Por lo tanto, la aleación encuentra una amplia gama de aplicaciones que van desde piezas de relojes hasta satélites. Sin embargo, discutiremos algunas de las aplicaciones más notables de la aleación Invar 36 a continuación.

Cintas

Invar 36 se usa ampliamente para construir cintas, ya que las cintas Invar pueden medir rápidamente una línea de base con mayor precisión que las cintas de acero. Debido a la baja expansión térmica y la alta resistencia a la corrosión de Invar, puede soportar la intemperie sin oxidación. Por lo tanto, las cintas Invar 36 son buenas para las partes de los dispositivos necesarios para producir una dimensión constante en condiciones climáticas variables.

Tubos de caldera

Los tubos de Invar 36 son útiles como tubos de calderas que requieren alta estabilidad dimensional y bajas expansiones térmicas. Los tubos Invar 36 muestran una baja expansión térmica hasta 200 °C y conservan su resistencia incluso a temperaturas criogénicas. Los tubos están disponibles en varios tamaños y formas para diversas industrias, como alimentos, petróleo, gas y productos farmacéuticos.

Relojes de péndulo

El período del péndulo de un reloj depende de la longitud de la varilla del péndulo, que puede variar con la temperatura. Cualquier cambio de temperatura puede manipular las lecturas reales del reloj; por ejemplo, un aumento de temperatura hará que la barra se expanda y alargará el péndulo. Esto hace que el reloj pierda tiempo, lo que lo hace inexacto. Debido a su baja expansión térmica, el Invar 36 se usa a menudo para fabricar relojes de péndulo para mantener la precisión del tiempo.

Tiras Bimetálicas

Las tiras bimetálicas se utilizan en los termómetros para convertir un cambio de temperatura en un desplazamiento mecánico. También se utilizan para construir instrumentos de precisión. La tira bimetálica está compuesta por latón amarillo e Invar. Dado que el latón tiende a curvarse más que el invar cuando se calienta por encima de la temperatura ambiente, la incorporación de una combinación de ambos funciona perfectamente para medir temperaturas altas y bajas.

Desafíos de mecanizado con componentes Invar 36

Mecanizar componentes Invar 36 puede ser un proceso desafiante incluso para los maquinistas expertos. El Invar 36 puede parecer muy similar al acero, pero es muy suave y dúctil en condiciones de recocido, lo que dificulta su maquinado. El mecanizado produce virutas gomosas que se pegan alrededor de la herramienta. Además, Invar 36 es propenso al endurecimiento por trabajo. Dicho esto, la superficie sufre una deformación plástica antes que la herramienta y se vuelve más difícil de cortar con cada pasada, lo que genera un acabado superficial deficiente y herramientas rotas.

Mecanizar Invar 36 requiere la experiencia relevante y las herramientas adecuadas, como rompevirutas, para superar los desafíos con facilidad. El uso de un rompevirutas puede ayudar a evitar la acumulación excesiva de virutas gomosas alrededor de la herramienta. Usar otras herramientas afiladas con más dientes también ayuda.

La configuración de mecanizado puede cambiar con el tipo de herramientas seleccionadas para el trabajo. Por ejemplo, una configuración rígida es imperativa para minimizar la vibración y evitar el endurecimiento por trabajo mientras se usan herramientas de carburo. Sin embargo, tales disposiciones no son necesarias cuando se trabaja con herramientas helicoidales. Después del mecanizado, los productos Invar deben recocerse para liberar cualquier tensión interna presente y garantizar la estabilidad dimensional.

Teniendo en cuenta la cantidad de requisitos únicos para mecanizar componentes de Invar 36, transformar Invar en piezas utilizables puede ser un proceso costoso para talleres de maquinaria más pequeños y fabricantes con presupuestos ajustados.

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