Invar 合金在高达 400 oF （204 oC） 的温度下的热膨胀率约为碳钢的十分之一。这一特性使该合金成为越来越多的应用的候选者 -
（a） - 必须尽量减少由于温度变化引起的尺寸变化的地方（无线电和电子设备、飞机控制、光学和激光系统等）
（b） - 与高膨胀合金结合使用，用于温度变化时需要运动的应用（双金属恒温器、温度调节器的杆和管组件等）
这种合金有两种型号。一种是传统的 Invar 合金，通常用于其最佳的低膨胀性能。第二种是被称为易切削因瓦“36”合金（UNS K93050 和 ASTM F1684）®的基本合金的变体。这种合金在注重高生产率的应用中显示出更好的可加工性。它也是一种 36% 的镍铁合金，但添加了少量硒（图 1）以提高可加工性。
易切削因瓦合金“36”是世界上第一种易切削因瓦合金，已被生产大量零件的机械车间使用，如热水器控制器、微波仪器过滤器、镜头光学安装精密零件等。
高产量车间报告说，自由加工合金在执行多种不同的加工操作时也具有优势，特别是当零件具有复杂的形状和/或需要加工到紧密的公差时。
与传统的 Invar 材质相比，易切削 Invar “36” 合金的缺点可以忽略不计。它的热膨胀系数仅略高于基本合金;一般来说，不足以对零件性能产生影响。
使用易加工合金，横向韧性和耐腐蚀性的损失最小。可能还需要清洁和钝化易切削合金，以去除表面的硒化物。
然而，自由切削合金可以很好地证明这一点，因为它的加工过程很容易，并且零件生产率经常提高 250%。从机械师的角度来看，很难证明不使用自由加工材质是合理的。
两种 Invar 36 合金都像 304 型和 316 型奥氏体不锈钢一样柔软;特别是自由切削变体，类似于这两种不锈钢等级的机器。它们都具有相同的高加工硬化率，这在加工时需要小心。
标准的因瓦尔合金会产生粘稠的碎屑，这些碎屑会在工具周围“鸟巢”并干扰冷却液流动。必须使用断屑槽将切屑打碎。易切削合金也使用断屑槽，但它们不必像基本合金那样深，因为易切削的切屑更脆。
对于这两个等级，建议使用大型、锋利和刚性支撑的工具。所有加工操作都应保持正进给率，以避免出现釉面、加工硬化表面。在某些情况下，可能需要增加进给和降低速度。应避免留存、间断的切口或连续的薄切口。
一般来说，易切削的 Invar 合金具有良好的表面光洁度和更高的生产率。在所有切割操作中，对于这两种材料，必须注意确保良好的润滑和冷却。
这两个等级具有很强的延展性，因此很容易冷头和成型。冷轧带钢的冲压很容易完成。零件可以从适当退火的带材中深拉。
制造确实会增加应力，如果不减轻，这些应力可能会改变热膨胀行为。发生这种情况时，制造后投入使用的零件可能无法满足设计要求。因此，可能需要退火和应力消除热处理，以促进结构均匀性和尺寸稳定性。
经过严格的成型、弯曲和加工后，可以通过在 760 oC （1400 oF） 至 980 oC （1800 oF） 的温度下退火以彻底加热截面来消除这些操作引起的应力。然而，这些合金在如此高的温度下很容易氧化。
当不能在非氧化气氛（真空、干氢、游离氨、氩气等）中进行退火时，必须有足够的材料，以便在退火后通过轻磨、酸洗等进行清洁。对于退火后进行轻度精加工或研磨的截面，通过加热至 315 oC （600 oF） 至 425 oC （800 oF） 的时间以均匀加热工件来完成应力消除。
没有一套规则或简单的公式最适合所有加工情况。除了使用的材料外，在确定最适用的加工参数时，还必须考虑工作规范和设备。
此外，自动螺丝机、转塔车床和 CNC 车床等操作涉及许多变量，因此无法提出适用于所有条件的具体建议。这就是为什么以下参数应仅用作初始计算机设置的起点。
正确研磨的刀具在车削因瓦合金时至关重要。图 2 说明了高速钢单点车削刀具的建议起始几何形状。具有 5 至 10o 正上前角的工具将产生更少的热量，并且切割更自由，表面更干净。
应使用尽可能大的工具来提供更大的散热器以及更坚固的设置。为确保对切削刃提供足够的支撑，前后角应保持最小，即 7 至 10o，如图所示。Invar 合金需要将顶部前角磨削在 5 至 10o 范围内的高侧的刀具，以控制切屑。它们可能还需要增加侧面间隙角，以防止摩擦和局部加工硬化。
单点车削操作中的硬质合金刀具将允许比高速工具钢更高的速度。然而，硬质合金刀具需要更加注意刀具和工件的刚度。应避免中断的切割。
刀片式或圆形切割工具均用于因瓦合金应用。刀片式切割工具通常具有足够的斜面以进行侧面间隙，即最小 3o，但对于深切割，可能需要更大的间隙。此外，它们应该被磨碎以提供顶部倾斜和前间隙。
前间隙角为 7 至 10o;顶部倾斜使用类似的角度，或者可以研磨半径或浅凹度。端部切削刃角度的范围可以从 5o 或更小到 15o，对于较大直径的毛坯，角度会减小。
圆形切割工具的角度与刀片式切割工具的角度相似，包括 7 至 10o 的顶部前角，如图 3 所示。由于圆形切割工具比刀片式切割工具更坚固，因此它们可以承受更大的冲击。因此，它们可能更适合用于自动螺丝机操作，在这种操作中，它们被送入钻孔或螺纹孔中。由于它们的大小，它们也更好地散热。
可以使用硬质合金切割工具。但是，在选择硬质合金时，必须考虑断续切削产生的冲击载荷。
成型工具通常是燕尾榫或圆形的。成形刀具的速度和进给量受刀具宽度与棒料直径、悬伸量以及刀具轮廓或形状的关系的影响。通常，成型工具的宽度不应超过工件直径的 1/<> 倍;否则，喋喋不休可能会成为一个问题。
燕尾榫成型工具的设计前后角应为 7 至 10o，磨削前前角为 5 至 10o。圆形模具的角度相似，如图 4 所示。粗加工操作可使用 5 至 10o 范围内的较高前角，精加工可使用较低的前角。
工具的设计应包含足够的侧间隙或后角，通常为 1 到 5 o，具体取决于切削深度，以防止摩擦和局部热量积聚，尤其是在粗加工过程中。可能需要圆角。可能需要精加工或剃齿工具才能获得最终形状，尤其是对于深或复杂的切割。
硬质合金刀具可用于成型操作，只要适当考虑断续切削的冲击载荷。
表 1 显示了 Carpenter Invar “36” 合金和易切削 Invar “36” 合金的单点和箱形刀具车削的合理进给量和速度。表 2 显示了切割和成型操作的进给量和速度。
在钻削因瓦合金时应遵守某些规则 - （a） 必须保持工件清洁并经常清除切屑，以免钻头变钝 （b） 必须仔细选择钻头并正确研磨 （c） 钻头必须正确对齐并牢固支撑工件 （d） 切削液流必须正确对准孔，以及 （e） 钻头应以最短的钻孔长度夹紧，以避免鞭打或弯曲， 这可能会破坏钻头或导致工作不准确。
当使用因瓦合金 “36” 合金时，建议使用锋利的三角冲头而不是带刺的冲头，以避免在标记处对材料进行加工硬化。钻孔模板或指南也可能很有用。
