FeNi42パウダー

FeNi42粉末は、インバー42またはFe-42Ni合金粉末としても知られ、非常に低い熱膨張特性を特徴とするニッケル鉄合金です。このユニークな合金は、広い温度範囲にわたって寸法変化を最小限に抑え、高い熱安定性が要求される用途にとって非常に貴重な材料です。

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目次

FeNi42粉Invar42またはFe-42Ni合金粉末としても知られるニッケル鉄合金は、その卓越した低熱膨張特性を特徴としています。このユニークな合金は、広い温度範囲にわたって寸法変化を最小限に抑え、高い熱安定性が要求される用途にとって非常に貴重な材料です。

下の表は、FeNi42 粉末の主な特徴をまとめたものである:

特徴 説明
構成 42%ニッケル、58%鉄(公称)
熱膨張係数 約1.2 x 10^-6 /°C (20-100°C)
密度 8.1 g/cm³
融点 1430-1510°C
硬度 140-220 HV
磁気特性 強磁性

FeNi42粉末組成

FeNi42粉末のユニークな特性は、注意深く制御された組成に由来します。42%のニッケル含有量は、合金の低熱膨張挙動を達成する上で極めて重要である。この組成は、鉄-ニッケル相図のインバー領域内にあり、面心立方(FCC)結晶構造が温度変化による格子定数の変化を最小限に抑えます。

FeNi42粉末の製造

FeNi42粉末は通常、ガスアトマイズまたは水アトマイズプロセスによって製造される。ガスアトマイズでは、溶融合金は高圧不活性ガスジェットによって微細な液滴に分解され、急速に凝固して球状粒子になる。水アトマイズも同様の原理で、ガスの代わりに高圧水ジェットを使用します。

得られた粉末粒子は球状の形態を示し、粒度分布が狭いため、金属射出成形(MIM)、熱間静水圧プレス(HIP)、選択的レーザー溶解(SLM)や電子ビーム溶解(EBM)のような付加製造(AM)技術など、さまざまな粉末冶金プロセスに適している。

の性質 FeNi42パウダー

  1. 低熱膨張: FeNi42粉末の最も顕著な特性は、20~100℃の温度範囲内で約1.2×10^-6 /℃という極めて低い熱膨張係数(CTE)です。この低いCTEは、温度変化に対する寸法変化を最小限に抑え、FeNi42部品を寸法的に非常に安定したものにします。
  2. 耐食性: FeNi42合金は、その高いニッケル含有量と不動態酸化皮膜の形成により、特に海洋環境や工業環境において優れた耐食性特性を示す。
  3. 機械的特性: FeNi42粉末は適度な強度と硬度を示し、代表的な硬度値は140~220HVで、加工条件や熱処理によって異なる。
  4. 磁気特性: FeNi42は強磁性合金であり、広い温度範囲で磁気特性を保持するため、様々な磁気用途に適している。

FeNi42粉末の工業用途

FeNi42粉末が提供するユニークな特性の組み合わせは、下表で強調されているように、様々な産業用途に魅力的な選択肢となっている:

申し込み 説明
精密機器 光学機器、望遠鏡、測量機器、その他寸法安定性が重要な高精度機器の部品に使用される。
航空宇宙および航空電子工学 低熱膨張と高い寸法安定性が要求される航空機部品、衛星構造、その他の航空宇宙用途に採用。
機械システム ベアリング、シャフト、ギアなど、正確で信頼性の高い動作を保証するために熱膨張を最小限に抑えなければならない様々な機械システムに使用されている。
半導体産業 正確な位置決めやアライメントに熱安定性が不可欠な半導体製造装置の部品に利用されている。
アディティブ・マニュファクチャリング 選択的レーザー溶融(SLM)や電子ビーム溶融(EBM)のような付加製造プロセスの原料材料として使用されることが増えており、複雑で寸法安定性の高い部品の製造を可能にしている。

FeNi42粉末の利点と限界

他の材料と同様、FeNi42 粉末にも長所と短所があるため、特定の用途に使用する場合は慎重に検討する必要がある。下の表は、主な長所と短所をまとめたものである:

メリット 制限事項
極めて低い熱膨張係数 他の合金に比べて高価
広い温度範囲で高い寸法安定性 限られた供給能力とサプライチェーンの課題
良好な耐食性 いくつかの高強度合金に比べ、機械的強度は中程度である。
様々な温度で保持される強磁性特性 特定の用途において、ニッケルアレルギーや毒性の可能性
様々な粉末冶金プロセスに最適 最適な特性を得るためには厳格な組成管理が必要

FeNi42粉末の仕様と規格

FeNi42粉末は、様々なサプライヤーから様々な等級と規格で入手可能である。下表は一般的な仕様と規格の概要です:

仕様・規格 説明
AMS 5567 鉄-ニッケル合金粉末の航空宇宙材料規格
ASTM F1684 ニッケル鉄合金(UNS N08800, UNS N08810, UNS N08811)標準仕様書
ISO 5832-5 手術用インプラント-金属材料-第5部:低膨張ニッケル-鉄合金錬成品
DIN 17456 低熱膨張用途のニッケル鉄合金(インバー

これらの仕様と規格は、FeNi42 粉末とその用途に関する組成、物理的および機械的特性、品質管理要件、その他の重要なパラメータを定義しています。

FeNi42 粉末 供給者と価格

FeNi42粉末は、世界中の様々なメーカーから製造・供給されている。以下の表は、主なサプライヤーとその価格帯を示したものである:

サプライヤー 価格帯(米ドル/kg)
サンドビック・オスプレイ $50 – $100
カーペンター・パウダー製品 $60 – $120
ホガナスAB $70 – $110
リオ・ティント・メタル・パウダーズ $80 – $140
アメテック特殊金属製品 $90 – $150

価格は、注文数量、純度、粒度分布、場所などの要因によって異なる場合があることにご留意ください。正確で最新の価格情報については、サプライヤーに直接お問い合わせいただくことをお勧めします。

よくあるご質問

質問 答え
FeNi42粉末を使用する主な利点は何ですか? FeNi42粉末の主な利点は、熱膨張係数が非常に低いことで、広い温度範囲にわたって寸法変化を最小限に抑えることができます。この特性により、高い寸法安定性と精度が要求される用途に最適です。
FeNi42の熱膨張率は他の材料と比べてどうですか? FeNi42の熱膨張係数(CTE)は、20~100℃の温度範囲で約1.2×10^-6 /℃と極めて低い。これに対し、アルミニウムの熱膨張係数は約23 x 10^-6 /°C、鋼の熱膨張係数は約12 x 10^-6 /°Cであり、FeNi42は温度変化に対する寸法安定性が著しく高い。
FeNi42粉末の代表的な用途は? FeNi42粉末は、寸法安定性と低熱膨張が重要な精密機器、航空宇宙・航空電子部品、機械システム、半導体装置、積層造形用途で一般的に使用されている。
FeNi42粉末はどのように製造されるのか? FeNi42粉末は通常、ガスアトマイズまたは水アトマイズプロセスによって製造され、溶融合金はそれぞれ高圧ガスジェットまたは水ジェットによって微細な液滴に分解され、急速に凝固して球状粒子になる。
FeNi42粉末を使うことの限界は? FeNi42粉末は熱安定性に優れている一方で、他の合金に比べて高価であること、入手可能な地域やサプライチェーンが限られていること、機械的強度が中程度であること、用途によってはニッケルアレルギーや毒性が生じる可能性があることなどの制約がある。
FeNi42粉末は積層造形プロセスに使用できますか? そう、FeNi42粉末は、選択的レーザー溶融(SLM)や電子ビーム溶融(EBM)のような付加製造プロセスの原料材料としてますます使用されるようになっており、複雑で寸法安定性の高い部品の製造を可能にしている。
FeNi42粉末の代表的な規格と仕様を教えてください。 FeNi42粉末の一般的な規格と仕様には、AMS 5567、ASTM F1684、ISO 5832-5、DIN 17456があり、これらは合金の組成、特性、品質管理要件、その他の重要なパラメータを定義している。

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