金属材料被加热，因原子热振动增大，会发生膨胀。但是有些金属材料在一定条件下不发生较大的膨胀。将这种金属材料称为低热膨胀材料。Fe-Ni系合金的热膨胀系数很小。室温下，36mass%Ni的Fe-Ni系合金具有极小的热膨胀系数。该合金是强磁体。在居里温度以下具有低热膨胀性。在Fe-Ni系合金中添加Co，可提高居里温度，因此可在更高的温度下保持低热膨胀性。在低温区（室温-350℃），Fe-29%Ni-17%Co合金的热膨胀系数大于Fe-41Ni合金，但在400℃以上的高温区，Fe-29%Ni-17%Co合金的热膨胀系数接近于硬质玻璃。近年来，随着汽车电动化的发展，传动部件在高温环境中工作。为了减缓部件的热应力，保证部件的长期可靠性，采用Fe-Ni系合金部件的情况不断增多。  

1 低热膨胀材料特性

1.1 物理性质

具有低热膨胀性的代表性的金属材料是Fe-Ni系合金。Fe-Ni系合金的热膨胀系数接近于半导体Si，所以，Fe-Ni系合金与半导体片周围部件组合，用做引线框架。Fe-Ni-Co系合金用于硬质玻璃和陶瓷的封止材料。

1.2 力学性能

由于低热膨胀材料不是结构材料，所以要求力学性能的情况很少。但在用压力机对低热膨胀材料进行弯曲加工和冲压加工时，要对低热膨胀材料的力学性能进行调整后使用。

2 低热膨胀材料的热处理

Fe-Ni系合金、Fe-Ni-Co系合金虽然不是难热处理的材料。但由于热处理对下游的加工工序有影响，所以，保证热处理的均匀性、防止回火色等一般的热处理要求，应予注意。

3 基础问答 

1）什么是热膨胀系数？

金属热膨胀系数是金属材料温度升高时其体积和长度膨胀的比例，用测定温度范围内单位温度变化的膨胀量表示。

2）为什么Fe-Ni系合金具有低的热膨胀特性？

Fe-Ni系合金又叫做因瓦合金（invariable的缩略语）。Fe-Ni系合金具有低的热膨胀特性的原因是，温度升高时起因于晶格振动的热膨胀与起因于自发磁化产生的体积应变小引起的体积缩小相抵消。

3）低热膨胀材料还可用于其他的什么方面？

低热膨胀材料的代表性的用途是将热膨胀系数不同的两片金属材料贴合在一起成为双金属，用于安全装置。利用温度升高时两种金属膨胀量的不同引起材料变形的现象，双金属用于温度计和温度调节装置。