인바 42, 345℃ 수준까지 낮은 열팽창 합금 환봉

인바 42, 345℃ 수준까지 낮은 열팽창 합금 환봉
STEELMAX Metal Story

인바 42 합금은 니켈 42%와 나머지는 철로 이루어진, 합금으로 보면
아주 간단해 보이는 낮은 열팽창 합금 환봉, 로드 제품을 말합니다.

실 사용 온도는 보통 -32 ~ 275℃ 수준에서 사용하는 전자에 관련된
유리의 밀봉용 (sealing)으로 사용하며, 강도도 좋아 항복강도 275 MPa 수준입니다.

열간, 냉간 성형성, 가공성도 좋은 재료이고, 이는 Ni-Fe 이원 합금 (binary alloy)에서
비슷한 성질로 Invar 36도 열간, 냉간 성형성, 가공성이 좋은 합금입니다.

인바 42 이원 (二元) 합금은 유리와 금속, 세라믹과 금속 간의 밀봉용
자동차와 산업용 램프 유리, 전자관용 튜브의 밀봉 재료로 사용됩니다.

※ 열팽창계수(Thermal expansion coefficient)
온도(열)이 1℃ 상승할 때 팽창된 크기와 팽창 전 크기의
비율을 말하고 선팽창계수와 부피(체적) 팽창계수가 있습니다.
열팽창계수는 탄소량이 많아지는 만큼, 합금량이 많아지는 만큼 작아집니다.
마르텐자이트계 440C는 (0~100℃ : 10.2) 탄소강과 동일한 수준의 열팽창계수를 가집니다.

※ 니켈 (Ni : Nickel)
강력한 오스테나이트 안정화 원소로 강의 조직을 미세화 시키는 원소입니다.
크롬 부동태를 형성 시키는데 보조적인 역할을 합니다.
Nickel 함량이 많을수록 내식성을 개선하는 효과가 있고 SCC (응력부식균열)
저항성이 있으며, 45~50% Nickel 함량은 완전한 내 (耐) SCC 성질을 부여합니다.
함유량이 증가함에 따라 경도, 인장강도, 항복점, 가공 경화성 저하되고
인성, 연성, 부식에 대한 저항성이 향상됩니다.
오스테나이트계 스테인리스의 재결정 온도를 높여, 600℃ 이상에서 고온 강도입니다.

니켈은 전연성이 좋아 냉간 및 열간 가공이 좋은, 강자성체이지만 철보다는 약합니다.
비중 8.90 g/㎠, 용융점 1455℃, 내식, 내열, 고온 내산화성 성질입니다.
알칼리에는 내식성이 좋지만, 유기산, 질산, 아황산 가스에 부식됩니다.

F30, K94100 42 Alloy Bar/Rod
Average Linear Coefficient of Thermal Expansion	30~300℃	4.0~4.7 µm/m〮℃
Average Linear Coefficient of Thermal Expansion	30~450℃	6.7~7.4 µm/m〮℃
Chemical composition (%)	Nickel (nominal)	41
	Manganese (Mn)	0.80 max
	Silicon (Si)	0.30 max
	Carbon (C)	0.05 max
	Chromium (Cr)	0.25 max
	Phosphorus (P)	0.025 max
	Sulfur (S)	0.025 max
	Aluminum (Al)	0.10 max
	Iron (Fe)	remainder