خانه » سوپر آلیاژ ها » سوپر آلیاژ های نیکل » اینوار (Invar)
آلیاژ اینوار که با نام‌های FeNi36 یا Ni36 نیز شناخته می‌شود، یکی از شناخته‌شده‌ترین آلیاژهای آهن-نیکل با ویژگی منحصربه‌فرد ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین است. این خاصیت موجب شده تا اینوار به عنوان ماده‌ای کلیدی در صنایع دقیق و پیشرفته شناخته شود؛ صنایعی که حتی کوچک‌ترین تغییرات ابعادی می‌تواند منجر به اختلال عملکرد یا کاهش دقت تجهیزات شود. کشف اینوار به اواخر قرن نوزدهم بازمی‌گردد و از همان زمان تاکنون، حضور آن در حوزه‌های حساس مانند هوافضا، ابزار دقیق، تجهیزات اپتیکی و صنعت انرژی پررنگ بوده است.
ویژگی‌های مغناطیسی و ترکیب شیمیایی خاص اینوار موجب پایداری ابعادی آن در محدوده وسیعی از دما می‌شود. این موضوع به‌ویژه در تجهیزات اندازه‌گیری و اجزای حساس مکانیکی اهمیت دارد، جایی که تغییر دما می‌تواند به تغییر ابعاد و در نتیجه خطا در عملکرد منجر شود. همین عامل، اینوار را به گزینه‌ای بی‌رقیب برای بسیاری از طراحان و مهندسان تبدیل کرده است.
اینوار شامل حدود 36 درصد نیکل و مابقی آهن است. این نسبت خاص بین آهن و نیکل باعث بروز پدیده‌ای به نام «اثر اینوار» می‌شود که علت اصلی ضریب انبساط پایین این آلیاژ است. ساختار بلوری اینوار معمولاً مکعبی مرکزدار (FCC) است که موجب پایداری بالای آن در برابر تغییرات دما و مغناطیس می‌شود. وجود مقادیر ناچیز عناصر دیگر مانند کربن، منگنز و سیلیسیم برای کنترل ناخالصی‌ها و بهبود خواص فرآیندی نیز متداول است.
از نظر فیزیکی، چگالی اینوار حدود 8.1 گرم بر سانتی‌متر مکعب است و رسانایی حرارتی آن در حدود 13 تا 15 وات بر متر-کلوین قرار دارد. ضریب انبساط خطی اینوار حدود 1.2×10⁻⁶ K⁻¹ است؛ عددی که در مقایسه با فولادهای معمولی و آلومینیوم بسیار ناچیز محسوب می‌شود. این ویژگی امکان استفاده از اینوار را در محیط‌هایی با تغییرات دمایی شدید بدون نگرانی از تغییر ابعاد فراهم می‌کند.
از نظر مکانیکی، اینوار مقاومت کششی متوسطی در حدود 500 تا 650 مگاپاسکال و استحکام تسلیم حدود 240 تا 350 مگاپاسکال دارد. مدول الاستیسیته آن حدود 140 گیگاپاسکال بوده و نسبت پواسون نزدیک به 0.3 است. این اعداد نشان می‌دهد که اینوار علاوه بر پایداری ابعادی، مقاومت مکانیکی مناسبی برای کاربردهای صنعتی نیز دارد.
یکی از دلایل اصلی شهرت اینوار، ضریب انبساط حرارتی فوق‌العاده پایین آن است. در کاربردهایی مانند ساخت ابزارهای اپتیکی، ساعت‌های دقیق، یا قطعات هوافضایی، حتی تغییرات میکرومتری می‌تواند منجر به اختلال عملکرد شود. با استفاده از اینوار، طراحان می‌توانند اطمینان یابند که تغییرات دما اثر ناچیزی بر ابعاد قطعات خواهد داشت. این ویژگی در مقایسه با دیگر فلزات مانند فولاد زنگ‌نزن یا آلومینیوم مزیت قابل توجهی ایجاد می‌کند.
تولید اینوار معمولاً از طریق ذوب و ریخته‌گری دقیق آغاز شده و سپس با نورد گرم و سرد به شکل‌های مختلف تبدیل می‌شود. عملیات حرارتی مانند آنیل و تنش‌زدایی نقش مهمی در تثبیت خواص مغناطیسی و کنترل ضریب انبساط حرارتی اینوار دارند. این عملیات موجب کاهش تنش‌های داخلی و افزایش یکنواختی ساختار کریستالی می‌شود که برای عملکرد دقیق قطعات حیاتی است.
اینوار در بازار به اشکال مختلفی عرضه می‌شود که رایج‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
ورق و نوار: مناسب برای کاربردهایی نظیر ابزارهای اپتیکی، اجزای ساعت و تجهیزات اندازه‌گیری دقیق.
میلگرد: برای ساخت قطعات مکانیکی حساس مانند شفت‌ها و قطعات ساختاری دقیق.
این تنوع در اشکال عرضه، به صنایع مختلف امکان می‌دهد تا با توجه به نیازهای خاص خود، مناسب‌ترین فرم را انتخاب کنند.
در هواپیماها، فضاپیماها و تجهیزات دفاعی، اینوار برای ساخت اجزای حساس به دما مانند سنسورها، ابزارهای ناوبری و بخش‌هایی از سامانه‌های سوخت استفاده می‌شود. ثبات ابعادی آن در شرایط دمایی شدید، قابلیت اطمینان این سامانه‌ها را تضمین می‌کند.
اینوار ماده‌ای ایده‌آل برای تولید آینه‌های تلسکوپی، تجهیزات لیزری و دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق است. در این کاربردها، حتی تغییرات کوچک دمایی می‌تواند موجب خطا در نتایج شود و اینوار با ضریب انبساط کم خود این مشکل را حل می‌کند.
در نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای، اینوار برای ساخت قطعاتی استفاده می‌شود که باید تحت تغییرات دما و فشار بالا، پایدار باقی بمانند؛ از جمله سنسورهای دما، اجزای توربین و قطعات اندازه‌گیری.
در تجهیزات پزشکی حساس، به ویژه در ابزارهای تشخیصی و جراحی که نیاز به دقت بالا دارند، از اینوار استفاده می‌شود. پایداری ابعادی آن دقت عملکرد این تجهیزات را تضمین می‌کند.
در مقایسه با فولادهای زنگ‌نزن و آلومینیوم، اینوار از نظر ضریب انبساط حرارتی عملکرد بسیار بهتری دارد. فولادهای زنگ‌نزن دارای ضریب انبساط حدود 10 تا 18×10⁻⁶ K⁻¹ و آلومینیوم حدود 23×10⁻⁶ K⁻¹ هستند، در حالی که اینوار تنها 1.2×10⁻⁶ K⁻¹ دارد. هرچند آلومینیوم سبک‌تر است، اما برای کاربردهایی که ثبات ابعادی در اولویت است، اینوار انتخابی بی‌بدیل محسوب می‌شود.
متالویز تامین کننده انواع سوپرآلیاژها و پلیمرهای صنعتی، آماده تامین سوپرآلیاژ اینوار در انواع اشکال می‌باشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر، دریافت مشاوره و یا ثبت سفارش خرید؛ از طریق واتساپ به شماره 09301028199 با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
آلیاژ اینوار به واسطه ترکیب بی‌نظیر خواص فیزیکی و مکانیکی خود، جایگاهی ویژه در صنایع دقیق و پیشرفته دارد. از ابزارهای اپتیکی و ساعت‌های فوق‌دقیق گرفته تا سامانه‌های هوافضا و تجهیزات پزشکی، حضور اینوار تضمین‌کننده عملکرد پایدار و دقیق است. با گسترش فناوری‌های نوین تولید و افزایش نیاز به مواد با عملکرد ویژه، انتظار می‌رود نقش اینوار در آینده نیز پررنگ‌تر شده و دامنه کاربردهای آن گسترده‌تر گردد.