FeNi42 Poudre
La poudre FeNi42, également connue sous le nom de poudre d'alliage Invar 42 ou Fe-42Ni, est un alliage de nickel et de fer caractérisé par ses propriétés exceptionnelles de faible dilatation thermique. Cet alliage unique présente des changements dimensionnels minimes sur une large plage de températures, ce qui en fait un matériau précieux pour les applications exigeant une grande stabilité thermique.
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Table des matières
Poudre de FeNi42également connu sous le nom d'Invar 42 ou de poudre d'alliage Fe-42Ni, est un alliage de nickel et de fer caractérisé par ses propriétés exceptionnelles de faible dilatation thermique. Cet alliage unique présente des changements dimensionnels minimes sur une large plage de températures, ce qui en fait un matériau précieux pour les applications exigeant une grande stabilité thermique.
Le tableau ci-dessous résume les principales caractéristiques de la poudre de FeNi42 :
| Caractéristique | Description |
|---|---|
| Composition | 42% nickel, 58% fer (nominal) |
| Coefficient de dilatation thermique | Environ 1,2 x 10^-6 /°C (20-100°C) |
| Densité | 8,1 g/cm³ |
| Point de fusion | 1430-1510°C |
| Dureté | 140-220 HV |
| Propriétés magnétiques | Ferromagnétique |
Composition de la poudre FeNi42
Les propriétés uniques de la poudre FeNi42 découlent de sa composition soigneusement contrôlée. La teneur en nickel 42% est essentielle pour obtenir le comportement de faible dilatation thermique de l'alliage. Cette composition se situe dans la région invar du diagramme de phase fer-nickel, où la structure cristalline cubique à faces centrées (FCC) présente des changements minimaux des paramètres de réseau avec les variations de température.
Fabrication de la poudre de FeNi42
La poudre de FeNi42 est généralement produite par atomisation au gaz ou à l'eau. Dans le cas de l'atomisation au gaz, l'alliage fondu est désintégré en fines gouttelettes par des jets de gaz inertes à haute pression, se solidifiant rapidement en particules sphériques. L'atomisation à l'eau suit un principe similaire, en utilisant des jets d'eau à haute pression au lieu de gaz.
Les particules de poudre obtenues présentent une morphologie sphérique et une distribution de taille étroite, ce qui les rend adaptées à divers procédés de métallurgie des poudres, tels que le moulage par injection de métal (MIM), le pressage isostatique à chaud (HIP) et les techniques de fabrication additive (AM) telles que la fusion sélective par laser (SLM) ou la fusion par faisceau d'électrons (EBM).
Propriétés de FeNi42 Poudre
- Faible dilatation thermique : La propriété la plus remarquable de la poudre de FeNi42 est son coefficient de dilatation thermique (CTE) extrêmement faible, environ 1,2 x 10^-6 /°C dans la plage de température de 20 à 100°C. Ce faible CTE garantit des changements dimensionnels minimaux en réponse aux fluctuations de température, ce qui rend les composants en FeNi42 extrêmement stables sur le plan dimensionnel.
- Résistance à la corrosion : L'alliage FeNi42 présente de bonnes propriétés de résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements marins et industriels, grâce à sa teneur élevée en nickel et à la formation d'une couche d'oxyde passive.
- Propriétés mécaniques : La poudre de FeNi42 présente une résistance et une dureté modérées, avec des valeurs de dureté typiques allant de 140 à 220 HV, en fonction des conditions de traitement et du traitement thermique.
- Propriétés magnétiques : Le FeNi42 est un alliage ferromagnétique qui conserve ses propriétés magnétiques dans une large gamme de températures, ce qui le rend adapté à diverses applications magnétiques.
Applications industrielles de la poudre de FeNi42
La combinaison unique des propriétés offertes par la poudre FeNi42 en fait un choix intéressant pour diverses applications industrielles, comme le montre le tableau ci-dessous :
| Application | Description |
|---|---|
| Instruments de précision | Utilisé dans les composants d'instruments optiques, de télescopes, d'équipements d'arpentage et d'autres instruments de haute précision où la stabilité dimensionnelle est essentielle. |
| Aérospatiale et avionique | Utilisé dans les composants d'avions, les structures de satellites et d'autres applications aérospatiales qui nécessitent une faible dilatation thermique et une grande stabilité dimensionnelle. |
| Systèmes mécaniques | On le trouve dans divers systèmes mécaniques, tels que les roulements, les arbres et les engrenages, où la dilatation thermique doit être minimisée pour assurer un fonctionnement précis et fiable. |
| Industrie des semi-conducteurs | Utilisé dans les composants des équipements de fabrication de semi-conducteurs, où la stabilité thermique est essentielle pour un positionnement et un alignement précis. |
| Fabrication additive | De plus en plus utilisé comme matériau de base pour les processus de fabrication additive tels que la fusion sélective par laser (SLM) et la fusion par faisceau d'électrons (EBM), permettant la production de composants complexes et hautement stables sur le plan dimensionnel. |
Avantages et limites de la poudre de FeNi42
Comme tout matériau, la poudre de FeNi42 a ses avantages et ses limites, qui doivent être soigneusement pris en compte lors de sa sélection pour des applications spécifiques. Le tableau ci-dessous résume les principaux avantages et inconvénients :
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Coefficient de dilatation thermique extrêmement faible | Coût plus élevé que celui de certains autres alliages |
| Grande stabilité dimensionnelle sur une large plage de températures | Disponibilité limitée et difficultés liées à la chaîne d'approvisionnement |
| Bonnes propriétés de résistance à la corrosion | Résistance mécanique modérée par rapport à certains alliages à haute résistance |
| Propriétés ferromagnétiques conservées à différentes températures | Risque d'allergies au nickel ou de toxicité dans certaines applications |
| Convient à divers procédés de métallurgie des poudres | Un contrôle strict de la composition est nécessaire pour obtenir des propriétés optimales |
Spécifications et normes de la poudre FeNi42
La poudre de FeNi42 est disponible en différentes qualités et spécifications auprès de différents fournisseurs. Le tableau ci-dessous donne un aperçu des spécifications et normes courantes :
| Spécification/Norme | Description |
|---|---|
| AMS 5567 | Spécification des matériaux aérospatiaux pour les poudres d'alliage fer-nickel |
| ASTM F1684 | Spécification standard pour les alliages nickel-fer (UNS N08800, UNS N08810, UNS N08811) |
| ISO 5832-5 | Implant chirurgical - Matériaux métalliques - Partie 5 : Alliages de nickel-fer corroyés à faible dilatation |
| DIN 17456 | Alliages nickel-fer (Invar) pour les applications à faible dilatation thermique |
Ces spécifications et normes définissent la composition, les propriétés physiques et mécaniques, les exigences en matière de contrôle de la qualité et d'autres paramètres critiques pour la poudre FeNi42 et ses applications.
FeNi42 Powder Suppliers and Pricing (Fournisseurs et prix de la poudre de FeNi42)
La poudre de FeNi42 est produite et fournie par divers fabricants dans le monde entier. Le tableau ci-dessous présente quelques-uns des principaux fournisseurs et leurs fourchettes de prix indicatives :
| Fournisseur | Fourchette de prix (USD/kg) |
|---|---|
| Sandvik Osprey | $50 – $100 |
| Produits en poudre pour charpentier | $60 – $120 |
| Hoganas AB | $70 – $110 |
| Poudres métalliques Rio Tinto | $80 – $140 |
| Ametek Specialty Metal Products (en anglais) | $90 – $150 |
Veuillez noter que les prix peuvent varier en fonction de facteurs tels que la quantité commandée, la pureté, la distribution de la taille des particules et la localisation. Il est recommandé de contacter directement les fournisseurs pour obtenir des informations précises et actualisées sur les prix.
FAQ
| Question | Répondre |
|---|---|
| Quel est le principal avantage de l'utilisation de la poudre FeNi42 ? | Le principal avantage de la poudre FeNi42 est son coefficient de dilatation thermique exceptionnellement bas, qui garantit des changements dimensionnels minimaux dans une large gamme de températures. Cette propriété la rend idéale pour les applications nécessitant une stabilité dimensionnelle et une précision élevées. |
| Comment le coefficient de dilatation thermique du FeNi42 se compare-t-il à celui d'autres matériaux ? | Le FeNi42 a un coefficient de dilatation thermique (CTE) extrêmement faible d'environ 1,2 x 10^-6 /°C dans la plage de température de 20 à 100°C. En comparaison, le CTE de l'aluminium est d'environ 23 x 10^-6 /°C, et celui de l'acier d'environ 12 x 10^-6 /°C, ce qui rend le FeNi42 nettement plus stable sur le plan dimensionnel en cas de changements de température. |
| Quelles sont les applications typiques de la poudre FeNi42 ? | La poudre FeNi42 est couramment utilisée dans les instruments de précision, les composants aérospatiaux et avioniques, les systèmes mécaniques, les équipements semi-conducteurs et les applications de fabrication additive où la stabilité dimensionnelle et la faible dilatation thermique sont cruciales. |
| Comment la poudre de FeNi42 est-elle produite ? | La poudre de FeNi42 est généralement produite par atomisation au gaz ou à l'eau, où l'alliage fondu est désintégré en fines gouttelettes par des jets de gaz ou d'eau à haute pression, respectivement, et rapidement solidifié en particules sphériques. |
| Quelles sont les limites de l'utilisation de la poudre FeNi42 ? | Bien que la poudre FeNi42 offre une stabilité thermique exceptionnelle, elle présente des limites telles qu'un coût plus élevé que d'autres alliages, une disponibilité limitée et des problèmes de chaîne d'approvisionnement, une résistance mécanique modérée et un risque d'allergie au nickel ou de toxicité dans certaines applications. |
| La poudre FeNi42 peut-elle être utilisée dans les processus de fabrication additive ? | Oui, la poudre de FeNi42 est de plus en plus utilisée comme matière première pour les processus de fabrication additive tels que la fusion sélective par laser (SLM) et la fusion par faisceau d'électrons (EBM), permettant la production de composants complexes et hautement stables sur le plan dimensionnel. |
| Quelles sont les normes et spécifications typiques pour la poudre FeNi42 ? | Les normes et spécifications courantes pour la poudre FeNi42 comprennent AMS 5567, ASTM F1684, ISO 5832-5 et DIN 17456, qui définissent la composition, les propriétés, les exigences en matière de contrôle de la qualité et d'autres paramètres critiques pour l'alliage. |
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