上海閩鋼tes：A1a3a1a6a6a3a6a8a1a9a9a
4J36是一種具有超低膨脹系數(shù)的低膨脹鐵鎳合金。其中對碳、錳成分的控制非常重要。冷變形能降低熱膨脹系數(shù)，在特定溫度范圍內(nèi)的熱處理能使熱膨脹系數(shù)穩(wěn)定化。在室溫干燥空氣中4J36具有抗腐蝕性。在其他惡劣環(huán)境中，如潮濕空氣中，有可能會發(fā)生腐蝕（生銹）。

牌號:?4J32、4J36、invar、殷鋼、因瓦合金

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): YB／T 5241—2005

用途4J32、4J36適用于在環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)，制作對尺寸具有要求的儀表零件。
4J32、4J36合金的牌號和化學(xué)成分：

合金
? 牌號

化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％)

C

Si

Cu

Se

Mn

Ni

Co

Fe

≤

4J32

0.05

0.20

0.020

0.020

0.40～0.80

---

0.20～0.60

31.5～33.0

3.20～4.20

余量

4J36

0.05

0.30

0.020

0.020

----?

---

0.20～O.60

35.0～37.0

----

余量

4J36合金的線脹系數(shù)：

合號

試樣熱處理制度

平均線脹系數(shù)ā／(10-6/ ℃)

20～l00℃

20～300°C

4J32

將半成品試樣加熱至840±10°C，保溫lh，水淬，再將試樣加工為成品試樣。在315±l0℃保溫lh隨爐冷或空冷

≤1.0

4J36

≤1.5

4J32、4J36合金的典型膨脹系數(shù)：

合號

平均線脹系數(shù)?。?10-6/ ℃)

20～50℃

20～100℃

20～200℃

20～300℃

20～400℃

20～500℃

4J32

0.7

0.8

1.4

4.3

7.2

9.3

4J36

0.6

0.8

2.0

5.1

8.0

10.0

注：表中所列數(shù)據(jù)僅供參考。

試驗(yàn)結(jié)果與分析

退火工藝對顯微組織的影響

不同退火熱處理狀態(tài)下的金相組織如圖1所示。從圖1(a)可以看出，650℃退火時(shí)，試樣組織無明顯變化，為冷軋變形后的纖維狀?yuàn)W氏體組織，晶粒沿軋制方向明顯被拉長，沒有發(fā)生再結(jié)晶。從圖1(b)可以看出，退火溫度為700℃時(shí)，纖維組織形狀發(fā)生明顯變化，晶粒的長寬比降低，晶粒趨于等軸狀，開始發(fā)生再結(jié)晶。從圖1(c)可以看出，750℃退火時(shí)，組織中基本上看不到纖維狀變形晶粒，完全由細(xì)小的等軸晶粒和少量的退火孿晶組成，再結(jié)晶趨于完成。從圖1(c~f)可以看出，隨著退火溫度的升高和保溫時(shí)間的延長，再結(jié)晶晶粒尺寸明顯增加。這是由于晶界遷移的過程就是原子的擴(kuò)散過程，所以當(dāng)形變量一定時(shí)，溫度越高，原子擴(kuò)散的速度越大，晶粒長大速度就越快。

退火工藝對力學(xué)性能的影響

冷軋后的4J36合金具有較高的屈服強(qiáng)度(740MPa) 和抗拉強(qiáng)度(768MPa) ， 二者差別不大， 但是伸長率較差，在3%左右。經(jīng)700~750℃退火后，4J36合金組織發(fā)生了明顯的回復(fù)和再結(jié)晶過程，導(dǎo)致晶粒內(nèi)部位錯(cuò)減少，發(fā)生退火軟化現(xiàn)象，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都有大幅下降，且屈服強(qiáng)度下降得更多(如圖2(a，b)所示)。隨著退火溫度升高、保溫時(shí)間延長，晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)密度加速減少，再結(jié)晶晶粒開始粗化，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步下降。
800℃以下退火時(shí)，4J36合金伸長率隨著保溫時(shí)間的延長而顯著提高，如圖2(c)所示。800~850℃

退火時(shí)，伸長率隨著保溫時(shí)間的延長呈先提高再降低的趨勢。伸長率隨著退火溫度的升高而升高，但保溫時(shí)間達(dá)到2h時(shí)，800~850℃退火時(shí)的伸長率低于750℃退火時(shí)，這是由于800℃以上退火時(shí)，高溫并且長時(shí)間保溫使晶粒不斷粗化，從而導(dǎo)致伸長率下降。

斷口形貌分析

圖3為4J36合金拉伸試樣的斷口顯微形貌。從圖3中可以看出，在650~750℃退火后，試樣拉伸斷口的微觀形貌呈現(xiàn)出許多的韌窩結(jié)構(gòu)，并且部分韌窩沿深度方向呈錐狀。隨著退火溫度的提高，韌窩數(shù)量逐漸增多，并且深度增加，說明塑性變形能力越來越強(qiáng)。750~850℃退火時(shí)韌窩數(shù)量和深度變化不明顯，表明在此溫度區(qū)間內(nèi)退火，塑性變化不大。

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