Invar 36 vs Kovar vs Super Invar: welke legering voor uw onderdeel

Door Invar Machining editorial team· Bijgewerkt 26 september 2026

Invar 36 vs Kovar komt neer op één vraag: wilt u dat het onderdeel zo weinig mogelijk uitzet, of dat het uitzet met hetzelfde tempo als een stuk glas? Invar 36 en Super Invar doen het eerste, met een typische CTE bij kamertemperatuur van 1,2 tot 1,6 en 0,3 tot 0,6 ppm/°C. Kovar doet het tweede, op 5,0 tot 5,5 ppm/°C, afgestemd op borosilicaatglas en aluminiumoxide. Ze worden samen gegroepeerd omdat het allemaal ijzer-nikkel- of ijzer-nikkel-kobaltlegeringen zijn met ongewoon thermisch gedrag, maar ze zijn niet onderling verwisselbaar. Het juiste kiezen begint met weten welke taak u wilt laten uitvoeren.

Kort antwoord

• Invar 36 voor dimensionale stabiliteit nabij kamertemperatuur: houders, banken, gereedschap, metrologieframes.
• Kovar voor het aansluiten op glas en aluminiumoxidekeramiek in elektronische en vacuümafdichtingen, niet om de uitzetting op zichzelf te minimaliseren.
• Super Invar wanneer Invar 36 nog te veel beweegt binnen een smalle bedrijfsband en de extra kosten en levertijd gerechtvaardigd zijn.
• Alloy 42 waar een Kovar-achtige uitzetting nodig is zonder kobalt, vooral leadframes en dunne secties.

Volledige vergelijking

Alle waarden zijn typische handboekcijfers nabij kamertemperatuur. Een fabriekscertificaat bevestigt de chemische samenstelling, geen gemeten CTE voor uw specifieke partij, een onderscheid behandeld in Invar material certification. De Invar specs reference vermeldt de aanduidingen volledig.

Eigenschap	Invar 36	Super Invar	Kovar	Alloy 42
Nominale samenstelling	36 % Ni, rest Fe	32 % Ni, 5 % Co, rest Fe	29 % Ni, 17 % Co, rest Fe	42 % Ni, rest Fe
Typische CTE, ppm/°C	1,2 tot 1,6	0,3 tot 0,6	5,0 tot 5,5	4,0 tot 6,0
Bereik waar die CTE geldt	Ongeveer 20 tot 100 °C, stijgt geleidelijk daarboven	Ongeveer 20 tot 90 °C, stijgt sterk daarboven	Ongeveer 30 tot 200 °C, afgestemd op borosilicaatglas	Vergelijkbaar bereik als Kovar
Dichtheid, g/cm3	8,05	Ongeveer 8,1	8,36	8,12
Curietemperatuur	Ongeveer 230 °C	Onder Invar 36, fabrieksgegevens bepalend	Ongeveer 435 °C	Fabrieksgegevens bepalend
Typisch gebruik	Optische houders, metrologieframes, composietgereedschap	Ruimte-optica, laserstructuren	Glas-metaalafdichtingen, hermetische behuizingen	Leadframes, bimetalen, dunne afdichtingen
Bewerkingsnotitie	Kleverig, verhardt, voorbewerken dan spanningsarm gloeien dan nabewerken	Zoals Invar 36, minder voorraad op de plank	Zoals Invar 36, gloeien en reinigen vóór afdichten	Vaak dun, opspanning bepaalt de vlakheid
Geldende specificatie	ASTM F1684, UNS K93600	Samenstelling, geen enkele gangbare aanduiding	ASTM F15, UNS K94610	ASTM F30, UNS K94100

De Curietemperatuur is van belang omdat de lage uitzetting gekoppeld is aan de magnetische toestand van de legering. Naarmate het onderdeel het Curiepunt nadert, stijgt de CTE richting die van een gewoon staal, en dat is waarom Invar 36 zijn waarde behoudt nabij kamertemperatuur en deze verliest in een heet proces. De volledige curve wordt besproken in Invar 36 CTE vs temperature.

Beslistabel per toepassing

Een typisch startpunt. Het bedrijfstemperatuurbereik en de tolerantie bepalen het uiteindelijke antwoord, en de offerte van de werkplaats is bepalend.

Toepassing	Eerste keuze	Waarom	Let op
Optische houder of bank, lab of instrument	Invar 36	Laagste uitzetting tegen redelijke kosten, breedste voorraad	Spanningsarm gloeien overslaan maakt de materiaalkeuze ongedaan
Telescoop of ruimte-optica met een goed gedefinieerde band	Super Invar	Halveert of beter de restuitzetting van Invar 36	Band is smal; boven ongeveer 90 °C vervaagt het voordeel
Glas-metaalafdichting, doorvoering, hermetische behuizing	Kovar	Volgt borosilicaatglas en aluminiumoxide door het afdichtingsbereik	Geen stabiliteitslegering, niet gebruiken voor houders
Composietopbouwmal, autoclaafcyclus	Invar 36	Houdt vorm door uithardingscycli, bewerkbaar in grote plaat	Levertijd van dikke plaat, stabilisatie na voorbewerken
Halfgeleiderstage of metrologieframe	Invar 36	Stabiel op 20 tot 25 °C met strakke toleranties	Inspectie op 20 °C, cleanroom-nabewerking
Leadframe, dun gestanst of geëtst onderdeel	Alloy 42	Kovar-achtige uitzetting, geen kobalt, dunne strip beschikbaar	Vlakheid bepaald door opspanning, niet door de snijder
Cryogene structuur onder ongeveer 100 K	Invar 36, gegevens controleren	CTE daalt verder met temperatuur	Verifieer met gemeten gegevens, niet met kamerwaarden

De vier legeringen op een rij

Invar 36: waar het past en hoe het bewerkt wordt

Invar 36 is de standaardkeuze wanneer een onderdeel zijn maat en vorm moet houden als de ruimte, de autoclaaf of de baan om de aarde van temperatuur verandert. Optische houders, composietopbouwgereedschap, metrologieframes en instrumentenbanken steunen erop omdat niets anders in deze familie zo dicht bij nul beweging per graad komt tegen redelijke kosten. Het bewerkt als een kleverig, verhardend materiaal vergelijkbaar met austenitisch roestvast staal, behandeld in Invar 36 machining parameters, en een precisieonderdeel dat hiervan is gemaakt doorloopt de volgorde voorbewerken, spanningsarm gloeien, nabewerken beschreven in stress relief for Invar machined parts en op de pagina Invar 36 machining.

Kovar: waarom het geen stabiliteitslegering is

Kovar bestaat om een ander probleem op te lossen: metaal aan glas of keramiek verbinden zonder dat de verbinding barst bij temperatuurveranderingen. Glas en aluminiumoxide hebben hun eigen uitzettingscoëfficiënten, en een metalen onderdeel dat hieraan verzegeld is, moet bijna in hetzelfde tempo uitzetten en krimpen door het werkbereik, anders belast de mismatch de afdichting bij elke cyclus. De samenstelling van Kovar is afgestemd om borosilicaatglas en 94 tot 96 % aluminiumoxidekeramiek te volgen, en dat is waarom het voorkomt in hermetische elektronische behuizingen, doorvoeringen en sensorbehuizingen in plaats van in optische banken.

Onderdelen bestemd voor een glas- of keramiekafdichting worden meestal gegloeid en zorgvuldig gereinigd vóór het afdichten, omdat oppervlakteoxides en verontreiniging de bevochtiging en bindingskwaliteit net zo sterk beïnvloeden als de bulkeigenschappen van de legering. Dit is een andere procesoverweging dan de volgorde van spanningsarm gloeien die voor Invar 36 wordt gebruikt, en een werkplaats die routinematig Kovar afdicht, heeft haar eigen reinigings- en gloeipraktijk hiervoor, behandeld in Kovar glass-to-metal seal parts en op de pagina Kovar machining.

Super Invar: lagere uitzetting, smallere band

Super Invar ruilt een complexere samenstelling, ijzer, nikkel en kobalt in plaats van alleen ijzer en nikkel, in voor een lagere uitzettingscoëfficiënt dan Invar 36 haalt. De afweging is dat Super Invar zijn laagste uitzetting alleen binnen een smallere temperatuurband houdt, ongeveer 20 tot 90 °C, en zijn CTE stijgt daarboven sterk. Het is ook minder gangbare voorraad dan Invar 36, wat de levertijd en kosten beïnvloedt, behandeld vanuit inkoopperspectief in choosing Invar stock.

Super Invar verdient zijn kosten terug bij ruimte-optica en precisielaserstructuren waar het bedrijfstemperatuurbereik goed gekarakteriseerd is en binnen de band van de legering valt, besproken in Invar for optical benches and telescope structures. Buiten die band kan Invar 36 vergelijkbaar presteren voor minder geld, dus controleer uw werkelijke temperatuurbereik voordat u zich vastlegt. De pagina Super Invar machining en when Invar 36 is not enough behandelen die beslissing.

Alloy 42 in het kort

Alloy 42, ongeveer 42 % nikkel volgens ASTM F30, zit in een vergelijkbaar uitzettingsbereik als Kovar zonder het kobalt, en komt voor in leadframes, afdichtingen en bimetalen onderdelen waar de glasaanpassende eigenschappen van Kovar niet de bepalende factor zijn. Het wordt meestal geleverd als dunne strip of plaat in plaats van zware staaf, dus de meeste Alloy 42-onderdelen worden gestanst, geëtst of draadgesneden voordat er wordt gefreesd, en in dunne secties bepaalt opspanning, niet het snijproces, de haalbare vlakheid. Zie Alloy 42 machining for lead frames.

Wat verandert op de machine tussen de legeringen

Verspanen

Alle vier de legeringen zijn vlakgecentreerd kubische ijzer-nikkelmaterialen die snijden zoals austenitisch roestvast staal: kleverig, gevoelig voor verharding onder een wrijvende snede en zwaar voor de gereedschapslevensduur als de aanzet te licht is. Typische hardmetalen freessnelheden van 30 tot 60 m/min, positieve spoedhoek en overvloedige koeling gelden voor de hele familie. Kovar en Super Invar, met kobalt in de mix, zijn meestal iets zwaarder voor het gereedschap, dus werkplaatsen beginnen vaak aan de onderkant van de band.

Warmtebehandeling

Dit is het echte verschil. Een precisieonderdeel in Invar 36 of Super Invar wordt voorbewerkt, spanningsarm gegloeid, nabewerkt en, bij de strakste onderdelen, gestabiliseerd op lage temperatuur voor een dag of twee. Een Kovar-onderdeel bestemd voor een afdichting wordt gegloeid en gereinigd tot een oppervlaktetoestand die het afdichtingsproces vereist, en het spanningsarm gloeien dat voor een houder van belang is, is bijzaak. Alloy 42 in dunne secties wordt meestal als strip gegloeid voordat het de werkplaats bereikt.

Reiniging en handling

Alle zijn ferromagnetisch bij kamertemperatuur, waardoor fijne spanen aan het onderdeel en de opspanning blijven kleven. Kovar voor afdichting heeft een oxidevrij, vetvrij oppervlak nodig, dus de laatste reiniging is een processtap. Invar 36 voor optica heeft meer deeltjescontrole nodig dan chemische reinheid. Geef aan wat u nodig heeft op de RFQ.

Uitgewerkt voorbeeld: een hypothetische afstandshouder van 200 mm over een schommeling van 10 °C

Neem een hypothetische afstandshouder van 200 mm lang in een instrument dat een schommeling van 10 °C ziet tussen calibratie en gebruik, met een lengtetolerantie van ±0,005 mm. Uitzetting is lengte maal CTE maal temperatuurverandering. Waarden zijn typisch en illustratief.

Legering	Typische CTE, ppm/°C	Uitzetting over 10 °C, mm	Binnen ±0,005 mm?
Super Invar	0,45	0,0009	Ja, met marge
Invar 36	1,4	0,0028	Ja
Alloy 42	5,0	0,010	Nee
Kovar	5,2	0,010	Nee
304 roestvast staal	16,5	0,033	Nee

Invar 36 houdt de tolerantie met ongeveer de helft in reserve, wat meestal voldoende is zodra het onderdeel spanningsarm is gegloeid en gemeten op 20 °C. Super Invar levert nog 0,002 mm extra marge, en of dat de langere levertijd waard is, hangt af van de rest van het budget: opspanning, meetonzekerheid en de stabiliteit van de omliggende onderdelen. Kovar en Alloy 42 vallen af voor deze taak, en dat is precies het punt: het zijn kandidaten voor de vensterafdichting aan het andere einde van het instrument, niet voor de afstandshouder. Dezelfde berekening op een volledige bank wordt uitgewerkt in Invar optical bench worked example.

Verschillen in kosten en levertijd

De materiaalkosten volgen ruwweg het nikkel- en kobaltgehalte en hoe gangbaar de voorraadmaat is. Invar 36 is van de drie het breedst op voorraad in gangbare staaf- en plaatmaten. Kovar volgt op de voet gezien zijn volume in elektronicabehuizingen, en Super Invar is het minst gangbaar, vaak met langere levertijden voor alles buiten standaardmaten. Alloy 42 is gangbaar als strip en zeldzaam als staaf. Geen van deze verschillen is enorm bij een klein onderdeel, maar ze stapelen op bij grotere structuren of programma’s die niet-standaard dikte nodig hebben, een punt behandeld in why Invar 36 parts are costly.

Hoe u elk specificeert op de tekening en de RFQ

Vermeld de legering en de geldende specificatie in plaats van alleen op het woord “Invar” te vertrouwen: Invar 36 volgens ASTM F1684 met UNS K93600, Kovar volgens ASTM F15 met UNS K94610, Alloy 42 volgens ASTM F30 met UNS K94100 en Super Invar via de nominale samenstelling en de CTE-band die u nodig heeft. Als u niet zeker weet welke legering uw tolerantie vereist, vermeld de functie, het bedrijfstemperatuurbereik en of het onderdeel afdicht op glas of keramiek, zoals behandeld in what to include on an Invar RFQ. Dat levert u sneller een nuttige aanbeveling op dan zelf gissen naar de aanduiding. Stuur uw tekening via het RFQ-formulier, en wij koppelen u aan werkplaatsen met ervaring in de specifieke legering die uw onderdeel nodig heeft.

Veelgestelde vragen

Gecontroleerd aan de hand van

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

De cijfers in deze gids zijn typische handboekwaarden ter referentie. Het materiaalcertificaat voor uw specifieke partij en de offerte van de werkplaats voor uw specifieke vorm zijn de uiteindelijke bron.

Meer lezen

• Snelheden, aanzetten en gereedschapslevensduur voor het bewerken van Invar 36 · Proces
• Spanningsarm gloeien voor bewerkte Invar-onderdelen: wanneer en hoe werkplaatsen het doen · Proces
• Invar-bewerking: wat kopers moeten weten voordat ze een tekening versturen · Materialen
• Hoe u een machinewerkplaats vindt die daadwerkelijk Invar heeft bewerkt · Leverancier kiezen

Alle gidsen