Différences entre Invar 36 et Kovar 29 dans les applications aérospatiales

L'Invar 36 et le Kovar 29 sont deux alliages différents, chacun avec des propriétés et des domaines d'application uniques.

L'Invar 36, également connu sous le nom de FeNi36, est un alliage fer-nickel caractérisé par un très faible coefficient de dilatation thermique sur une plage de température étroite. Cet alliage présente une bonne résistance à la corrosion dans l'air sec à température ambiante, mais peut se corroder dans l'air humide. La composition chimique de l'Invar 36 se compose principalement de 35 à 37 % de nickel et d'une quantité résiduelle de fer, ainsi que de petites quantités d'autres éléments tels que le carbone, le manganèse et le silicium.
Son coefficient de dilatation thermique est très faible entre -250°C et 200°C, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant une stabilité dimensionnelle, telles que la production, le stockage et le transport de gaz liquéfié, ainsi que les dispositifs de régulation de température.

Le Kovar 29, également connu sous le nom de 4J29, est un alliage fer-nickel-cobalt dont le coefficient de dilatation thermique est similaire à celui du verre dur, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les composants électroniques scellés avec du verre. La composition chimique du Kovar 29 se compose principalement de 28,5 à 29,5 % de nickel, de 16,8 à 17,8 % de cobalt et d'une quantité résiduelle de fer, ainsi que de petites quantités d'autres éléments. Cet alliage présente une bonne plasticité, une bonne usinabilité et est facile à souder et à souder.
Le Kovar 29 est largement utilisé dans les composants électriques à vide tels que les tubes émetteurs, les tubes images, les tubes de commutation, les transistors, ainsi que les bouchons scellés et les boîtiers de relais.

L'Invar 36 et le Kovar 29 ont des applications différentes dans le domaine aérospatial, les différences spécifiques sont les suivantes :

Invar 36:Cet alliage est connu pour son coefficient de dilatation thermique extrêmement faible, ce qui lui confère une excellente stabilité et une grande précision à haute température. Dans le secteur aérospatial, l'Invar 36 est utilisé pour fabriquer des systèmes de contrôle orbital et d'orientation pour les engins spatiaux, ainsi que des composants pour moteurs et turbines. De plus, l'Invar 36 conserve une bonne résistance et une bonne ténacité à basse température, ce qui le rend adapté à des applications telles que l'ingénierie cryogénique et les assemblages laser.

Magazine 29:Le Kovar 29, également connu sous le nom de 4J29, est un alliage fer-nickel-cobalt largement utilisé dans les industries de conditionnement de composants électroniques et aérospatiales en raison de son excellent coefficient de dilatation thermique et de ses propriétés de résistance élevée. Dans le secteur aérospatial, le Kovar 29 est utilisé pour fabriquer des composants à haute température, tels que des aubes de turbine et des chambres de combustion, en raison de sa résistance élevée aux températures et à la corrosion dans des environnements extrêmes. De plus, le coefficient de dilatation thermique du Kovar 29 est similaire à celui du verre dur, ce qui le rend idéal pour une utilisation comme matériau d'emballage pour les composants électroniques scellés avec du verre, tels que les circuits intégrés.

La différence d'application entre ces deux alliages dans le domaine aérospatial se reflète principalement dans leurs exigences différentes en matière de stabilité thermique et de coefficient de dilatation thermique. Le faible coefficient de dilatation thermique de l'Invar 36 le rend plus adapté aux applications où une taille et une forme précises doivent être maintenues, tandis que la résistance élevée à la température et à la corrosion du Kovar 29 et son coefficient de dilatation thermique adapté au verre le rendent plus adapté aux composants à haute température et aux applications d'étanchéité.

Les défis auxquels sont confrontés l'Invar 36 et le Kovar 29 dans les applications aérospatiales comprennent :

Invar 36:L'un des défis de l'application de l'alliage Invar 36 dans le secteur aérospatial est la difficulté de son traitement. En raison du coefficient de dilatation thermique extrêmement faible de l'Invar 36, il présente une excellente stabilité et une excellente précision dans les environnements à haute température, mais il pose également certains problèmes lors du traitement, tels que la nécessité de contrôler la température et le taux de déformation pendant le processus de fabrication pour garantir la qualité et les performances du matériau.

De plus, les alliages Invar 36 dans les processus de fabrication additive, tels que la fusion sélective par laser (SLM), nécessitent un contrôle précis des paramètres du processus pour éviter le manque de fusion ou les petits défauts de trou dus à une densité d'énergie laser inappropriée.

Magazine 29:L'un des principaux défis de l'application de l'alliage Kovar 29 dans le domaine aérospatial est la complexité de son processus de traitement thermique. Le traitement thermique de l'alliage Kovar 29 a un effet important sur ses propriétés finales, et il est nécessaire de contrôler strictement les étapes de traitement de mise en solution, de traitement de vieillissement et de traitement de détente des contraintes pour garantir les propriétés mécaniques et la stabilité dimensionnelle de l'alliage.

De plus, bien que le coefficient de dilatation thermique de l'alliage Kovar 29 soit faible, il est toujours nécessaire de prendre en compte le contrôle du coefficient de dilatation thermique lors de la réalisation d'une correspondance précise avec les matériaux en verre et en céramique afin de réduire les contraintes thermiques et la déformation.