Valbruna SG 5 / 1.3912

Der Werkstoff 1.3912 ist eine binäre Eisen-Nickel-Legierung mit einem besonders niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Den Gehalten an Kohlenstoff und Mangan bei gleichzeitiger Abwesenheit sonstiger Verunreinigungen kommt bei dieser Eigenschaft eine hohe Bedeutung zu.

Durch eine Kaltumformung des Materials kann die thermische Ausdehnung noch weiter abgesenkt werden.

Eine Stufen-Wärmebehandlung des Materials ruft eine künstliche Alterung hervor, durch die der thermische Ausdehnungskoeffizient in einem ausgewähltem Temperaturbereich stabilisiert werden kann. Der Werkstoff 1.3912 zeichnet sich aus durch einen extrem niedrigen Ausdehnungkoeffizienten zwischen –250°C und 200°C bei gleichzeitig guter Duktilität und Zähigkeit.

Typische Anwendungsbereiche dieses Werkstoffs sind:

  • Meß- und Kontrollinstrumente (z.B. Thermostate)
  • Anlagen zur Herstellung, Lagerung und Transport verflüssigter Gase
  • Buchsen für Schraubverbindungen zwischen Metallen unterschiedlicher Eigenschaften
  • Schattenmasken
  • Formen zur Herstellung von CFK-Teilen (Flugzeugbau)
  • Rahmen, Halterungen und Gehäuse für Kontrolleinheiten im Satellitenbau
  • Stützelemente für elektromagnetische Linsen in Laserkontrolleinrichtungen
  • Diaphragma-Rahmen

Lieferformen:

  • Rund-Stahl EN 100060 / EN 10278
  • Flach-Stahl EN 10058 / EN 10278
  • Vierkant-Stahl EN 10059 / EN 10278
  • Sechskant-Stahl EN 10278
  • Winkel-Stahl EN 10056

Gängige Spezifikationen (Stabmaterial)

DIN-Kurzbezeichnung:Ni 36 (teilweise NiLo36)
Werkstoffnummer:1.3912
SEW:385

Chemische Analyse

Chem. ElementSEW 385
 min.max.
C00,10
Si00,50
Mn00,50
Ni35,037,0
FeRest 

Physikalische Eigenschaften

mittlerer Wärmeausdehnungsbeiwert ( 10(-6)K(-1) )

-250°C – 20°C1,3 - 2,2
-200°C – 20°C1,2 - 2,1
-100°C – 20°C1,0 - 1,6
20°C – 100°C0,6 - 1,4
20°C – 200°C1,8 - 2,5
20°C – 300°C4,4 - 5,5
20°C – 400°C7,4 - 8,4
20°C – 500°C8,9 - 9,7
20°C – 600°C10,0 - 10,7

Wärmeleitfähigkeit ( W/(Km) )

bei -250°C2,0
bei -200°C6,0
bei -100°C10,0
bei Raumtemperatur12,8
20°C – 100°C14,0
20°C – 200°C15,1
20°C – 300°C16,1
20°C – 400°C17,0
20°C – 500°C18,1
20°C – 600°C19,5

spezifischer elektrischer Widerstand ( Ohm x qmm / m )

bei Raumtemperatur0,076
20°C – 100°C0,085
20°C – 200°C0,092
20°C – 300°C0,100
20°C – 400°C0,105
20°C – 500°C0,109
20°C – 600°C0,113

Elastizitätsmodul (Richtwert) (GPa)

bei -250°C133
bei -200°C135
bei -100°C138
bei Raumtemperatur143
20°C – 100°C142
20°C – 200°C141
20°C – 300°C140
20°C – 400°C138
20°C – 500°C130
20°C – 600°C120

Dichte (kg x m(-3))

 8100

Schmelztemperatur

 1430 °C

Curietemperatur

 230 °C

spezifische Wärme

 515 J/kg

mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur

Angegebene Werte gelten für Stangen mit ca. 50% Kaltumformung

Dehngrenze Rp0,2 (N/mm2):

 ca. 780

Zugfestigkeit Rm (N/mm2):

 ca. 780

Bruchdehnung A5 (%):

 ca 5%

Härte:

 ca. 210 HV

mechanische Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen

Festigkeits-
kennwert

Lieferzustand

Temperatur °C

-250
-200
-100
20
100
200
300
400
500
550

Rp0,2

weichgeglüht

880
700
500
270
180
115
95
90
80
75

>Rm

1000
870
570
490
435
430
410
350
290
210

Bruchdehnung

40
40
40
40
45
45
50
55
60
70

ISO V

 
85
100
132
140
 
 
 
 
 

Wärmebehandlung

Schmelztemperatur
1430°C
Weichglühen:820°C - 900 °C
spannungsarm Glühen:ca. 360°C

Stabilisierungsglühen zum Erreichen kleinster Ausdehnungswerte bis 100°C:

Glühung 880°C, ca. 0,5h Haltezeit mit Wasserabschreckung.
Anschließend Alterungsglühung über 1 Stunde bei 300°C und Luftabkühlung.
Erneutes Erwärmen auf ca. 100°C und Ofenabkühlung über 48 Stunden.

Schweissen

Der Werkstoff 1.3912 ist mit allen gängigen Schweißverfahren mit umhüllten Elektroden schweißbar. Die Werkstücke sollten weichgeglüht, spannungsfrei, metallisch blank und schmutzfrei sein. Es sollte darauf geachtet werden mit möglichst geringer Wärmeeinbringung zu schweißen

Spanende Bearbeitung

Der Werkstoff sollte möglichst im geglühten Zustand bearbeitet werden. Wegen seiner Neigung zur Kaltverfestigung sollte eine niedrige Schnittgeschwindigkeit gewählt werden. Die Schnitttiefe ist so zu wählen, daß eine vorherige Verfestigungszone unterschnitten werden kann. Wenn möglich ist das Schnittwerkzeug ständig im Eingriff zu halten.

Hinweis

Alle Angaben über die Beschaffenheit, und die Empfehlungen über die Verwendbarkeit des Werkstoff und seiner Lieferformen erfolgen nach sorgfältiger Recherche und nach bestem Wissen. Eine Gewähr kann jedoch nicht übernommen werden. Im Auftragsfalle bedürfen sie stets der besonderen schriftlichen Vereinbarung.