铁镍合金是一种由铁（Fe）和镍（Ni）为主要成分的金属材料，其镍含量通常在30%-80%之间。这种合金因其独特的物理和化学性能被广泛应用于电气、电子、航空航天等领域。需要特别注意的是，随着镍含量的变化，其磁导率、热膨胀系数等关键参数会产生显著差异，特别是当镍含量达到36%时（即因瓦合金Invar）会表现出近乎为零的热膨胀特性。这使得它在精密仪器制造中具有不可替代的地位。
从微观结构来看，铁镍合金通常呈现面心立方（FCC）的晶体结构，这种结构赋予材料优异的延展性和韧性。常见的型号包括4J29（可伐合金Kovar，镍29%）、4J36（因瓦合金Invar，镍36%）等。这类合金在室温下的电阻率约为80μΩ·cm，居里温度（失去铁磁性的临界点）则根据成分不同在200-600℃区间浮动。正是这些参数的可调控性，使其能适配不同场景需求。
在物理性能方面，铁镍合金展现出诸多卓越特性。以4J36合金为例，其20-100℃范围内的热膨胀系数仅1.2×10^-6/℃，远低于普通钢材（约11×10^-6/℃）。同时，含镍78%的坡莫合金（Permalloy）初始磁导率可达10000μ以上，是制作变压器铁芯的理想材料。这些性能的取得源于镍原子对铁晶格的修饰作用，通过控制固溶强化效应来实现。
实际应用中，铁镍合金的加工需要重点关注热处理工艺。例如在制造电子封装用的可伐合金时，往往需要在900℃进行退火处理以消除内应力，随后以不超过10℃/min的速度缓冷。这种精密控制能避免材料出现时效裂纹，确保其与玻璃或陶瓷封接时的气密性。在航空航天领域，高镍含量的合金（如Inconel系列）更是要经过固溶处理+时效强化的复杂工序。
随着新材料技术的发展，铁镍合金衍生出更多功能性变种。通过在基础成分中添加钼、铜等元素（如4J29添加17%钴），可以进一步提升其耐腐蚀性和机械强度。近年来，纳米晶铁镍合金带材（厚度0.02mm）的研发成功，使高频磁器件的损耗降低了40%以上。这种持续进化确保了铁镍合金在高端制造领域始终占据重要地位。
