4J36低膨脹合金概述

與因瓦合金相對應的國內(nèi)牌號為4J36合金，含35.0%~37.0%Ni，余為Fe。4J36合金具有熱膨脹系數(shù)小，因其尺寸幾乎不隨溫度變化而被稱為因瓦合金（Invar Alloy）。近年來隨著因瓦合金應用領域的擴展，如海洋長途運輸?shù)囊夯烊粴鈨蕖⑻厥鈧鬏旊娎|、大型電子望遠鏡的基座定位裝置、大型飛機復合材料的模具等，對其強度等力學性能提出了更高要求。因瓦合金的強度和硬度不高，抗拉強度一般<500MPaD4。為了提高因瓦合金的強度，已開發(fā)出了Fe-Ni-C、Fe-Ni-Mn-C、Fe-Ni-Co等因瓦合金體系元素添加量增加雖能提高基體合金的強度，但合金的膨脹性能也隨之增大。

4J36殷鋼合金化學成分

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熱處理與成分對4J36合金力學性能影響

1）4J36合金中添加C、Si、Mn總量的增加可使合金的彈性模量、強度和硬度增加，但會使線膨脹系數(shù)（20～100℃）顯著增大，因此通過增加C、Si、Mn 含量來獲得高彈性模量、高強度和硬度的同時，為滿足線膨脹系數(shù)的指標要求，應將合金中Z（C＋Si＋Mn）控制在0.65%以下；

2）4J36合金鍛態(tài)及退火處理后的組織均為單一的等軸晶奧氏體；退火處理后的組織均勻性得到改善，隨退火溫度升高，奧氏體晶粒逐漸長大并發(fā)生了明顯粗化；合金拉伸斷口呈現(xiàn)典型的韌性斷裂形貌；

3）隨著退火溫度的升高，試驗合金的抗拉強度和硬度明顯下降，伸長率先顯著上升后略有降低；合金在820~880℃范圍進行退火時經(jīng)歷了回復及完全再結晶，組織均勻性的明顯改善，伸長率顯著提高；通過對比分析可知，4J36合金在820~850℃范圍內(nèi)進行退火處理，具有最佳的綜合力學性能。

4J36和4J32合金的線性熱膨脹系數(shù)研究

通過熱軋、固溶處理、深冷處理、冷軋及再結晶退火實驗制備了因瓦合金薄板，研究了熱軋、固溶處理、深冷處理、冷軋及再結晶退火過程合金的顯微組織及力學性能，為超低溫軋制實驗提供了原料。通過800℃固溶處理30min+90%壓下率冷軋變形+670℃退火5min，得到4J36合金薄板的平均晶粒尺寸為9.6μm，屈服強度和抗拉強度分別為292MPa和464MPa，延伸率為32.5%；通過800℃固溶處理30 min+90%壓下率冷軋變形+720℃退火5min，得到4J32 合金薄板的平均晶粒尺寸為9.3μm，屈服強度和抗拉強度分別為289MPa和457MPa，延伸率為33.5%。層錯能較低的4J32合金經(jīng)過深冷處理后形成了一定量的熱誘發(fā)型馬氏體組織，使4032合金薄板的再結晶溫度降低大約10℃。通過800℃固溶處理30min+深冷處理15min+90%壓下率冷軋變形+710℃退火5min，得到4J32合金薄板的平均晶粒尺寸為6.1μm，屈服強度和抗拉強度分別為325MPa和491MPa，延伸率為33.4%。

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切削性能

因瓦合金的切削性能與奧氏體不銹鋼相似，但比奧氏體不銹鋼更難加工。切削過程中經(jīng)常會出現(xiàn)切削力大、溫度高、粘性切屑等問題，既降低了刀具的使用壽命，又影響了工件的精度。所以，在對因瓦合金進行切削加工時，應該盡量選用高性能的硬質合金作為刀具以提高加工精度。

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4J36因瓦合金佳成金屬批發(fā)4J36殷瓦合金? ? 4J36膨脹合金概述4J36膨脹合金的居里點約為230℃，低于這一溫度時合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，高于這一溫度時合金為無磁性的，膨脹系數(shù)增大。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內(nèi)尺寸近似恒定的元件，廣泛用于無線電工業(yè)、精密儀器、儀表及其他工業(yè)。4J36該合金是典型低膨脹合金。經(jīng)航空工廠長期使用，性能穩(wěn)定；使用中應嚴格控制熱處理工藝及加工工藝，以保證材料的穩(wěn)定性。在-250℃和+200℃之間具有極低的熱膨脹系數(shù)

4J36應用于需要極低膨脹系數(shù)的環(huán)境中。

液化氣的生產(chǎn)、貯存和運輸

金屬和其他材料間的螺旋連接器襯套

蔭罩航空工業(yè)的CRP 部件回火模具

激光控制裝置電磁鏡頭中的輔助電子管

4J36膨脹合金合金的磁性能

H/(A/m)

B/T

H/(A/m)

B/T

8

1.8×10-2

160

0.74

16

4.2×10-2

400

0.97

24

8×10-2

800

1.12

40

0.2

2000

1.27

80

0.5

4000

1.32

4J36零件處理工藝該合金熱處理可分為：消除應力退火、中間退火及穩(wěn)定化處理。(1)消除應力退火為消除零件在機械加工后的殘存應力，要進行消除應力退火：530～550℃，保溫1～2h,爐冷。(2)中間退火為消除合金在冷軋，冷拔、冷沖壓過程引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件加熱到830～880℃，保溫30min，爐冷或空冷。(3)穩(wěn)定化處理為獲得具有較低的膨脹系數(shù)又能使其性能穩(wěn)定的處理。一般采用三段處理。a)均勻化：在加熱中，合金中的雜質充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護氣氛中，加熱到830℃，保溫20min～1h，淬火。b)回火：在回火過程中能夠部分消除由淬火產(chǎn)生的應力。工件加熱到315℃，保溫1～4h，爐冷。c)穩(wěn)定化時效：使合金的尺寸穩(wěn)定。工件加熱到95℃，保溫48h。對于冷加工或機械加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時，可采用下述消除應力穩(wěn)定化處理：工件加熱到315～370℃，1～4h。該合金不能用熱處理硬化。4J36表面處理工藝：表面處理可采用噴砂、拋光或酸洗。合金可用25%溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。在4000A/m下，剩余磁感應強度Br=0.6T，矯頑力Hc=48A/m

4J36 化學成份 ：

鎳Ni：35-37

鉻Cr：0.2

鐵Fe：余量

碳C：0.03

錳Mn：0.3-0.6

硅Si：0.2

鈷Co：0.5

磷P：0.02

硫S：0.01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

4j364J36 密度

熔化溫度范圍： 1430℃4J36居里溫度

4j364J36比熱

4J36膨脹合金合金的磁性能

B/TB/T1.8×10-20.744.2×10-20.978×10-21.120.21.270.51.32

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