Invar 36 frente a Kovar y Super Invar: Qué Aleación para su Pieza

Por Invar Machining editorial team· Actualizado 26 de septiembre de 2026

Invar 36 frente a Kovar se reduce a una pregunta: ¿quiere que la pieza se dilate lo menos posible, o que se dilate al mismo ritmo que un vidrio? El Invar 36 y el Super Invar hacen lo primero, con un CTE típico a temperatura ambiente de 1.2 a 1.6 y 0.3 a 0.6 ppm/°C. El Kovar hace lo segundo, a 5.0 a 5.5 ppm/°C, ajustado al vidrio borosilicato y la alúmina. Se agrupan porque todas son aleaciones hierro-níquel o hierro-níquel-cobalto con un comportamiento térmico inusual, pero no son intercambiables. Elegir la correcta empieza por saber qué trabajo necesita.

Respuesta corta

• Invar 36 para estabilidad dimensional cerca de la temperatura ambiente: soportes, bancos, utillaje, marcos de metrología.
• Kovar para igualar el vidrio y la cerámica de alúmina en sellos electrónicos y de vacío, no para minimizar la dilatación por sí sola.
• Super Invar cuando el Invar 36 todavía se mueve demasiado en una banda de operación estrecha y el costo y plazo adicionales se justifican.
• Alloy 42 donde se necesita una dilatación tipo Kovar sin cobalto, principalmente marcos de circuitos integrados y secciones delgadas.

Comparación completa

Todos los valores son cifras típicas de manual cerca de la temperatura ambiente. Un certificado de colada confirma la composición química, no el CTE medido para su lote específico, una distinción cubierta en certificación de material de Invar. La referencia de especificaciones de Invar lista las designaciones completas.

Propiedad	Invar 36	Super Invar	Kovar	Alloy 42
Composición nominal	36 % Ni, resto Fe	32 % Ni, 5 % Co, resto Fe	29 % Ni, 17 % Co, resto Fe	42 % Ni, resto Fe
CTE típico, ppm/°C	1.2 a 1.6	0.3 a 0.6	5.0 a 5.5	4.0 a 6.0
Rango donde se mantiene ese CTE	Aprox. 20 a 100 °C, sube suavemente por encima	Aprox. 20 a 90 °C, sube fuertemente por encima	Aprox. 30 a 200 °C, ajustado al vidrio borosilicato	Rango similar al Kovar
Densidad, g/cm3	8.05	Aprox. 8.1	8.36	8.12
Temperatura de Curie	Aprox. 230 °C	Por debajo del Invar 36, los datos de colada gobiernan	Aprox. 435 °C	Los datos de colada gobiernan
Uso típico	Soportes ópticos, marcos de metrología, utillaje composite	Óptica espacial, estructuras láser	Sellos de vidrio a metal, encapsulados herméticos	Marcos de circuitos integrados, bimetales, sellos delgados
Nota de mecanizado	Pegajoso, se endurece por trabajo, desbaste luego alivio de tensiones luego acabado	Como el Invar 36, menos stock disponible	Como el Invar 36, recocido y limpieza antes del sellado	A menudo delgado, la sujeción domina la planitud
Norma vigente	ASTM F1684, UNS K93600	Composición, sin un llamado único común	ASTM F15, UNS K94610	ASTM F30, UNS K94100

La temperatura de Curie importa porque la baja dilatación está ligada al estado magnético de la aleación. A medida que la pieza se acerca al punto de Curie, el CTE sube hacia el de un acero ordinario, por eso el Invar 36 mantiene su valor cerca de la temperatura ambiente y lo pierde en un proceso caliente. La curva completa se discute en CTE del Invar 36 frente a la temperatura.

Tabla de decisión por aplicación

Un punto de partida típico. El rango de temperatura de operación y la tolerancia deciden la respuesta final, y la cotización del taller gobierna.

Aplicación	Primera opción	Por qué	Cuidado con
Soporte o banco óptico, laboratorio o instrumento	Invar 36	Menor dilatación a costo razonable, mayor disponibilidad de stock	Omitir el alivio de tensiones anula la elección del material
Telescopio u óptica espacial con banda bien definida	Super Invar	Reduce a la mitad o más el crecimiento residual del Invar 36	La banda es estrecha; por encima de unos 90 °C la ventaja se desvanece
Sello de vidrio a metal, feedthrough, encapsulado hermético	Kovar	Sigue al vidrio borosilicato y la alúmina en el rango de sellado	No es una aleación de estabilidad, no la use para soportes
Herramienta de laminado composite, ciclada en autoclave	Invar 36	Mantiene la forma en los ciclos de curado, mecanizable en placa grande	Plazo de la placa gruesa, estabilización tras el desbaste
Plataforma de semiconductores o marco de metrología	Invar 36	Estable a 20-25 °C con tolerancias estrictas	Inspección a 20 °C, acabado en sala limpia
Marco de circuito integrado, pieza delgada estampada o grabada	Alloy 42	Dilatación tipo Kovar, sin cobalto, tira delgada disponible	La planitud la fija la sujeción, no la herramienta de corte
Estructura criogénica por debajo de unos 100 K	Invar 36, verificar datos	El CTE sigue bajando con la temperatura	Verificar con datos medidos, no con valores a temperatura ambiente

Las cuatro aleaciones en detalle

Invar 36: dónde se ajusta y cómo se mecaniza

El Invar 36 es la opción por defecto siempre que una pieza debe mantener su tamaño y forma cuando cambia la temperatura de la sala, el autoclave o la órbita. Los soportes ópticos, el utillaje de laminado composite, los marcos de metrología y los bancos de instrumentos dependen de él porque nada más en esta familia se acerca tanto a un movimiento cero por grado a un costo razonable. Se mecaniza como un material pegajoso y endurecible por trabajo similar al acero inoxidable austenítico, cubierto en parámetros de mecanizado del Invar 36, y una pieza de precisión hecha con él pasa por la secuencia de desbaste, alivio de tensiones y acabado descrita en alivio de tensiones para piezas mecanizadas de Invar y en la página de mecanizado de Invar 36.

Kovar: por qué no es una aleación de estabilidad

El Kovar existe para resolver un problema distinto: unir metal a vidrio o cerámica sin que la unión se fisure al cambiar la temperatura. El vidrio y la alúmina tienen sus propios coeficientes de dilatación, y una pieza metálica sellada a ellos necesita dilatarse y contraerse casi al mismo ritmo en el rango de trabajo, o el desajuste tensiona el sello en cada ciclo. La composición del Kovar está ajustada para seguir al vidrio borosilicato y a la cerámica de alúmina al 94-96 %, por eso aparece en encapsulados electrónicos herméticos, feedthroughs y carcasas de sensores en lugar de en bancos ópticos.

Las piezas destinadas a un sello de vidrio o cerámica normalmente se recuecen y se limpian con cuidado antes de sellarse, ya que los óxidos superficiales y la contaminación afectan la humectación y la calidad de la unión tanto como las propiedades del material en volumen. Esta es una preocupación de proceso distinta de la secuencia de alivio de tensiones usada para el Invar 36, y un taller que sella Kovar de forma habitual tendrá su propia práctica de limpieza y recocido para ello, cubierta en piezas de sellado de vidrio a metal en Kovar y en la página de mecanizado de Kovar.

Super Invar: menor dilatación, banda más estrecha

El Super Invar cambia una composición más compleja, hierro, níquel y cobalto en lugar de solo hierro y níquel, por un coeficiente de dilatación más bajo que el que logra el Invar 36. La contrapartida es que el Super Invar mantiene su dilatación más baja en una banda de temperatura más estrecha, aproximadamente 20 a 90 °C, y su CTE sube fuertemente por encima de eso. También es un stock menos común que el Invar 36, lo que afecta el plazo y el costo, cubierto desde el lado del abastecimiento en elegir stock de Invar.

El Super Invar justifica su costo en óptica espacial y estructuras láser de precisión donde el rango de temperatura de operación está bien caracterizado y cae dentro de la banda de la aleación, discutido en Invar para bancos ópticos y estructuras de telescopios. Fuera de esa banda, el Invar 36 puede rendir de forma similar por menos dinero, así que verifique su rango real de temperatura antes de comprometerse. La página de mecanizado de Super Invar y cuándo el Invar 36 no es suficiente desarrollan esa decisión.

Alloy 42 en breve

El Alloy 42, con aproximadamente 42 % de níquel según ASTM F30, se ubica en un rango de dilatación similar al Kovar sin el cobalto, y aparece en marcos de circuitos integrados, sellos y piezas bimetálicas donde las propiedades de ajuste al vidrio del Kovar no son el factor decisivo. Normalmente se suministra como tira o lámina delgada en lugar de barra gruesa, así que la mayoría de las piezas de Alloy 42 se estampan, graban o cortan por hilo antes de cualquier fresado, y en secciones delgadas la sujeción, no el proceso de corte, fija la planitud alcanzable. Vea mecanizado de Alloy 42 para marcos de circuitos integrados.

Qué cambia en la máquina entre las aleaciones

Corte

Las cuatro aleaciones son materiales hierro-níquel de estructura cúbica centrada en las caras que se cortan como el acero inoxidable austenítico: pegajosos, propensos a endurecerse por trabajo bajo un filo que roza, y duros con la vida de la herramienta si el avance es demasiado ligero. Las velocidades típicas de fresado con carburo de 30 a 60 m/min, el ángulo positivo y el refrigerante abundante aplican en toda la familia. El Kovar y el Super Invar, con cobalto en la mezcla, suelen ser un poco más duros con la herramienta, así que los talleres a menudo empiezan en el extremo bajo de la banda.

Tratamiento térmico

Aquí está la verdadera diferencia. Una pieza de precisión en Invar 36 o Super Invar se desbasta, se alivia tensiones, se acaba y, en las piezas más exigentes, se estabiliza a baja temperatura durante uno o dos días. Una pieza de Kovar destinada a un sello se recuece y se limpia a la condición superficial que necesita el proceso de sellado, y el alivio de tensiones que importa para un soporte es secundario. El Alloy 42 en sección delgada normalmente ya se recuece como tira antes de llegar al taller.

Limpieza y manejo

Todas son ferromagnéticas a temperatura ambiente, así que las virutas finas se adhieren a la pieza y al utillaje. El Kovar para sellado necesita una superficie libre de óxidos y grasa, así que su limpieza final es un paso de proceso. El Invar 36 para óptica necesita más control de partículas que limpieza química. Indique cuál necesita en el RFQ.

Ejemplo resuelto: un separador hipotético de 200 mm en una variación de 10 °C

Tome un separador hipotético de 200 mm de largo en un instrumento que ve una variación de 10 °C entre calibración y uso, con una tolerancia de longitud de ±0.005 mm. La dilatación es longitud por CTE por cambio de temperatura. Los valores son típicos e ilustrativos.

Aleación	CTE típico, ppm/°C	Dilatación en 10 °C, mm	¿Dentro de ±0.005 mm?
Super Invar	0.45	0.0009	Sí, con margen
Invar 36	1.4	0.0028	Sí
Alloy 42	5.0	0.010	No
Kovar	5.2	0.010	No
Acero inoxidable 304	16.5	0.033	No

El Invar 36 mantiene la tolerancia con casi la mitad en reserva, lo que suele ser suficiente una vez que la pieza se ha aliviado de tensiones y medido a 20 °C. El Super Invar compra otros 0.002 mm de margen, y si eso vale el plazo más largo depende del resto del presupuesto: sujeción, incertidumbre de medición y la estabilidad de las piezas a su alrededor. El Kovar y el Alloy 42 quedan fuera de este trabajo, que es justamente el punto: son candidatos para el sello de ventana en el otro extremo del instrumento, no para el separador. La misma aritmética en un banco completo se desarrolla en ejemplo resuelto de un banco óptico de Invar.

Diferencias de costo y plazo

El costo del material sigue aproximadamente el contenido de níquel y cobalto y cuán común es el tamaño de stock. El Invar 36 es el más ampliamente disponible de los tres en tamaños comunes de barra y placa. El Kovar es un segundo cercano dado su volumen en el empaquetado electrónico, y el Super Invar es el menos común, a menudo con plazos más largos para cualquier cosa fuera de los tamaños estándar. El Alloy 42 es común como tira y raro como barra. Ninguna de estas diferencias es enorme en una pieza pequeña, pero se acumulan en estructuras más grandes o programas que necesitan un espesor no estándar, un punto cubierto en por qué las piezas de Invar 36 son costosas.

Cómo especificar cada una en el plano y el RFQ

Indique la aleación y su norma vigente en lugar de confiar solo en la palabra “Invar”: Invar 36 según ASTM F1684 con UNS K93600, Kovar según ASTM F15 con UNS K94610, Alloy 42 según ASTM F30 con UNS K94100 y Super Invar por composición nominal y la banda de CTE que necesita. Si no está seguro de qué aleación requiere su tolerancia, indique la función, el rango de temperatura de operación y si la pieza sella a vidrio o cerámica, como se cubre en qué incluir en un RFQ de Invar. Eso le da una recomendación útil más rápido que adivinar el llamado usted mismo. Envíe su plano por el formulario de RFQ, y lo conectamos con talleres con experiencia en la aleación específica que su pieza necesita.

Preguntas frecuentes

Revisado con

• ASTM F1684, Standard Specification for Iron-Nickel and Iron-Nickel-Cobalt Alloys for Low Thermal Expansion Applications
• Wikipedia, Kovar
• Wikipedia, Invar

Los valores de esta guía son cifras típicas de manual para planificación. El certificado de colada de su material y la cotización del taller para su geometría son la referencia real.

Sigue leyendo

• Velocidades, Avances y Vida de Herramienta para Mecanizar Invar 36 · Proceso
• Alivio de Tensiones para Piezas Mecanizadas de Invar: Cuándo y Cómo lo Hacen los Talleres · Proceso
• Mecanizado de Invar: Lo que Debe Saber un Comprador Antes de Enviar un Plano · Materiales
• Cómo Encontrar un Taller que Realmente Haya Mecanizado Invar · Elegir un proveedor

Todas las guías