FeNi42 분말
Invar 42 또는 Fe-42Ni 합금 분말이라고도 하는 FeNi42 분말은 열팽창 특성이 매우 낮은 것이 특징인 니켈-철 합금입니다. 이 독특한 합금은 넓은 온도 범위에서 최소한의 치수 변화를 나타내므로 높은 열 안정성이 요구되는 애플리케이션에 매우 유용한 소재입니다.
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목차
FeNi42 분말Invar 42 또는 Fe-42Ni 합금 분말로도 알려진 니켈-철 합금은 열팽창 특성이 매우 낮은 것이 특징입니다. 이 독특한 합금은 넓은 온도 범위에서 최소한의 치수 변화를 나타내므로 높은 열 안정성이 요구되는 애플리케이션에 매우 유용한 소재입니다.
아래 표에는 FeNi42 분말의 주요 특성이 요약되어 있습니다:
| 특성 | 설명 |
|---|---|
| 구성 | 42% 니켈, 58% 철(공칭) |
| 열팽창 계수 | 약 1.2 x 10^-6 /°C(20-100°C) |
| 밀도 | 8.1g/cm³ |
| 융점 | 1430-1510°C |
| 경도 | 140-220 HV |
| 자기 속성 | 강자성 |
FeNi42 분말 구성
FeNi42 분말의 독특한 특성은 세심하게 제어된 구성에서 비롯됩니다. 42% 니켈 함량은 합금의 낮은 열팽창 거동을 달성하는 데 매우 중요합니다. 이 조성은 철-니켈 상 다이어그램의 인바 영역에 속하며, 면 중심 입방(FCC) 결정 구조는 온도 변화에 따라 격자 파라미터 변화가 최소화됩니다.
FeNi42 분말 제조
FeNi42 분말은 일반적으로 가스 분무 또는 물 분무 공정을 통해 생산됩니다. 가스 분무에서는 용융 합금이 고압의 불활성 가스 분사에 의해 미세한 방울로 분해되어 구형 입자로 빠르게 응고됩니다. 물 분무도 비슷한 원리를 따르지만 가스 대신 고압 물 분사를 사용합니다.
생성된 분말 입자는 구형 형태와 좁은 크기 분포를 나타내므로 금속 사출 성형(MIM), 열간 등방성 프레스(HIP), 선택적 레이저 용융(SLM) 또는 전자빔 용융(EBM) 등의 적층 제조(AM) 기술과 같은 다양한 분말 야금 공정에 적합합니다.
속성 FeNi42 분말
- 낮은 열 팽창: FeNi42 분말의 가장 놀라운 특성은 20-100°C의 온도 범위 내에서 약 1.2 x 10^-6 /°C의 매우 낮은 열팽창 계수(CTE)입니다. 이 낮은 CTE는 온도 변동에 따른 치수 변화를 최소화하여 FeNi42 부품의 치수 안정성을 높입니다.
- 내식성: FeNi42 합금은 니켈 함량이 높고 수동 산화물 층을 형성하기 때문에 특히 해양 및 산업 환경에서 우수한 내식성을 발휘합니다.
- 기계적 속성: FeNi42 분말은 가공 조건과 열처리에 따라 일반적인 경도 값이 140~220 HV에 이르는 중간 정도의 강도와 경도를 나타냅니다.
- 자기 속성: FeNi42는 강자성 합금으로 넓은 온도 범위에서 자기 특성을 유지하므로 다양한 자기 응용 분야에 적합합니다.
FeNi42 분말의 산업 응용 분야
아래 표에서 볼 수 있듯이 FeNi42 분말이 제공하는 독특한 특성 조합으로 인해 다양한 산업 분야에 매력적인 선택이 될 수 있습니다:
| 애플리케이션 | 설명 |
|---|---|
| 정밀 기기 | 광학 기기, 망원경, 측량 장비 및 치수 안정성이 중요한 기타 고정밀 기기용 부품에 사용됩니다. |
| 항공우주 및 항공 전자 공학 | 항공기 부품, 위성 구조물 및 낮은 열팽창과 높은 치수 안정성이 요구되는 기타 항공우주 분야에 사용됩니다. |
| 기계 시스템 | 정확하고 안정적인 작동을 위해 열팽창을 최소화해야 하는 베어링, 샤프트, 기어 등 다양한 기계 시스템에서 사용됩니다. |
| 반도체 산업 | 정밀한 위치 지정과 정렬을 위해 열 안정성이 필수적인 반도체 제조 장비의 부품에 활용됩니다. |
| 적층 제조 | 선택적 레이저 용융(SLM) 및 전자빔 용융(EBM)과 같은 적층 제조 공정의 원료 재료로 점점 더 많이 사용되어 복잡하고 치수 안정성이 높은 부품을 생산할 수 있습니다. |
FeNi42 분말의 장점과 한계
다른 소재와 마찬가지로 FeNi42 파우더도 장점과 한계가 있으므로 특정 용도에 맞게 선택할 때 신중하게 고려해야 합니다. 아래 표에는 주요 장단점이 요약되어 있습니다:
| 장점 | 제한 사항 |
|---|---|
| 매우 낮은 열팽창 계수 | 다른 합금에 비해 높은 비용 |
| 넓은 온도 범위에서 높은 치수 안정성 제공 | 제한된 가용성 및 공급망 문제 |
| 우수한 내식성 특성 | 일부 고강도 합금에 비해 적당한 기계적 강도 |
| 다양한 온도에서 유지되는 강자성 특성 | 특정 애플리케이션에서 니켈 알레르기 또는 독성 발생 가능성 |
| 다양한 분말 야금 공정에 적합 | 최적의 특성을 위해 필요한 엄격한 구성 제어 |
FeNi42 분말 사양 및 표준
FeNi42 분말은 여러 공급업체에서 다양한 등급과 사양으로 제공됩니다. 아래 표는 일반적인 사양 및 표준에 대한 개요를 제공합니다:
| 사양/표준 | 설명 |
|---|---|
| AMS 5567 | 철-니켈 합금 분말에 대한 항공우주 재료 사양 |
| ASTM F1684 | 니켈-철 합금 표준 사양(UNS N08800, UNS N08810, UNS N08811) |
| ISO 5832-5 | 수술용 임플란트 - 금속 재료 - 파트 5: 단조 저팽창 니켈-철 합금 |
| DIN 17456 | 열팽창이 적은 응용 분야를 위한 니켈-철 합금(Invar) |
이러한 사양 및 표준은 FeNi42 분말 및 그 응용 분야에 대한 구성, 물리적 및 기계적 특성, 품질 관리 요구 사항 및 기타 중요한 매개 변수를 정의합니다.
FeNi42 분말 공급업체 및 가격
FeNi42 분말은 전 세계의 다양한 제조업체에서 생산 및 공급합니다. 아래 표에는 주요 공급업체와 주요 가격 범위가 나와 있습니다:
| 공급업체 | 가격 범위(USD/kg) |
|---|---|
| 샌드빅 오스프리 | $50 – $100 |
| 카펜터 파우더 제품 | $60 – $120 |
| 호가나스 AB | $70 – $110 |
| 리오 틴토 메탈 파우더 | $80 – $140 |
| 아메텍 특수 금속 제품 | $90 – $150 |
가격은 주문 수량, 순도, 입자 크기 분포, 위치 등의 요인에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의하세요. 정확한 최신 가격 정보는 공급업체에 직접 문의하는 것이 좋습니다.
자주 묻는 질문
| 질문 | 답변 |
|---|---|
| FeNi42 파우더 사용의 주요 장점은 무엇인가요? | FeNi42 분말의 가장 큰 장점은 열팽창 계수가 매우 낮아 넓은 온도 범위에서 치수 변화를 최소화한다는 점입니다. 이러한 특성 덕분에 높은 치수 안정성과 정밀도가 요구되는 애플리케이션에 이상적입니다. |
| FeNi42의 열팽창 계수는 다른 재료와 어떻게 비교되나요? | FeNi42는 20~100°C의 온도 범위에서 열팽창계수(CTE)가 약 1.2 x 10^-6 /°C로 매우 낮습니다. 이에 비해 알루미늄의 CTE는 약 23 x 10^-6 /°C, 강철은 약 12 x 10^-6 /°C로 FeNi42는 온도 변화에 따라 훨씬 더 치수 안정성이 높습니다. |
| FeNi42 분말의 일반적인 용도는 무엇인가요? | FeNi42 분말은 치수 안정성과 낮은 열팽창이 중요한 정밀 기기, 항공우주 및 항공 전자 부품, 기계 시스템, 반도체 장비 및 적층 제조 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. |
| FeNi42 파우더는 어떻게 생산되나요? | FeNi42 분말은 일반적으로 가스 분무 또는 물 분무 공정을 통해 생산되며, 용융 합금을 각각 고압 가스 또는 물 분사에 의해 미세한 방울로 분해하고 구형 입자로 빠르게 응고시킵니다. |
| FeNi42 파우더 사용의 한계는 무엇인가요? | FeNi42 분말은 뛰어난 열 안정성을 제공하지만 다른 합금에 비해 높은 비용, 제한된 가용성 및 공급망 문제, 중간 정도의 기계적 강도, 특정 애플리케이션에서 니켈 알레르기 또는 독성 발생 가능성 등의 한계가 있습니다. |
| 적층 제조 공정에서 FeNi42 분말을 사용할 수 있나요? | 예, FeNi42 분말은 선택적 레이저 용융(SLM) 및 전자빔 용융(EBM)과 같은 적층 제조 공정의 공급 원료 재료로 점점 더 많이 사용되고 있어 복잡하고 치수 안정성이 높은 부품을 생산할 수 있습니다. |
| FeNi42 분말의 일반적인 표준 및 사양은 무엇인가요? | FeNi42 분말에 대한 일반적인 표준 및 사양에는 합금의 구성, 특성, 품질 관리 요구 사항 및 기타 중요한 매개 변수를 정의하는 AMS 5567, ASTM F1684, ISO 5832-5 및 DIN 17456이 있습니다. |
