Invar36，也常被称为因瓦合金、不胀钢，是一种典型的低膨胀铁镍合金。它的名义成分为 64% 的铁 和 36% 的镍。
它由瑞士物理学家夏尔·纪尧姆在1896年发现，他因此项发现获得了1920年的诺贝尔物理学奖。名字“Invar”来源于“invariable”（不变的），意指其受热时尺寸变化极小的特性。
Invar36最核心、也是最著名的特性就是其极低的热膨胀系数。下面我们详细展开它的各项特性：
这是Invar36所有特性中最重要的一个。
表现：在室温至约100°C的温度范围内，它的热膨胀系数极低，通常在 1.2 × 10⁻⁶/°C 左右，这仅为普通钢材的约1/10，甚至比大多数陶瓷和玻璃还要低。
原理：这种现象被称为“因瓦效应”，其机理较为复杂，主要与铁镍合金中镍含量在36%附近时，其磁致伸缩效应与正常的热膨胀效应相互抵消有关。
良好的强度和韧性：Invar36具有一定的机械强度和良好的韧性，可以进行机械加工、锻造和冷加工。
相对较低的导热性：其热导率比普通钢要低。
磁性：在居里温度（约230°C）以下，Invar36是铁磁性的。超过这个温度，它会变为顺磁性。
较差的耐腐蚀性：作为铁基合金，它在潮湿空气、海水等环境中容易生锈，其耐腐蚀性能与低碳钢相似，通常需要表面涂层（如镀镍、涂漆）进行保护。
正是由于其独一无二的低膨胀特性，Invar36被广泛应用于对尺寸稳定性要求极高的领域：
精密仪器仪表：
钟表与计时器：用于制造钟摆、游丝等关键部件，确保计时精度不受温度变化影响。
光学平台与系统：用于制造激光器、望远镜、天文镜的支架和结构件，保持光路系统的精准对焦和稳定。
双金属片：作为低膨胀层，与高膨胀层金属复合，用于温度控制开关等。
航空航天领域：
航空航天复合材料模具：这是Invar36在现代最重要的应用之一。由于它的热膨胀系数与碳纤维复合材料非常接近，在高温固化过程中，模具和零件的收缩率一致，能制造出尺寸极其精确的飞机和卫星部件（如机翼、机身）。
液化天然气运输船：用于制造储存-163°C液化天然气的薄膜舱系统的支撑构件，因其在超低温下收缩极小。
电子工业：
用于引线框架、显像管的荫罩等，确保电子元件在发热时不会因热应力而损坏或失效。
科学研究：
用于制造需要极高尺寸稳定性的标准尺、基准杆（如地理测绘基线尺）、天文望远镜的骨架结构等。
机械加工：Invar36可以进行车、铣、钻、磨等加工，但其韧性较好，容易产生加工硬化，因此建议使用锋利的刀具、较低的切削速度和较大的进给量。
热处理：通常在约830°C进行退火处理，然后快速冷却（水淬或油淬），以获得均匀的奥氏体组织和最佳的低膨胀性能。
焊接：可以使用常规的焊接方法（如TIG、MIG），但需要注意防止硫、磷等杂质侵入焊缝，以免引起热裂纹。焊后通常需要进行去应力退火。
特性类别 | 具体描述 |
核心优势 | 极低的热膨胀系数，在宽温域内保持尺寸稳定。 |
化学成分 | 铁-镍合金（Ni约36%， Fe约64%） |
物理性能 | 低膨胀、铁磁性（居里点以下）、导热性较差、密度约8.1 g/cm³ |
机械性能 | 中等强度、高韧性、可加工性尚可 |
化学性能 | 耐腐蚀性较差，类似低碳钢 |
主要应用 | 精密仪器、航空航天复合材料模具、液化天然气运输、电子元器件 |
关键限制 | 成本较高、耐腐蚀性差、加工时易产生加工硬化 |
总而言之，Invar36是一种功能独特的战略性材料，它在解决由热胀冷缩引起的精密工程难题方面，发挥着不可替代的关键作用。
