4J36

一、4J36概述 

4J3金又稱因瓦(INVAR)合金，合金的居里點(diǎn)約為230℃，低于這一溫度時(shí)合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，高于這一溫度時(shí)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、儀表及工業(yè)。

1.14J36材料牌號(hào)4J36。

1.24J36相近牌號(hào)見表1-1。

表1-1[1,2] 

1.34J36材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YB/T5241-1993《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術(shù)條件》。

1.44J36化學(xué)成分見表1-2。

表1-2% 

在平均線膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定范圍。

1.54J36熱處理制度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣按下述方法加工和熱處理：將半成品試樣加熱至840℃?10℃，保溫1h,水淬，再將試樣加工為成品試樣，在315℃?10℃保溫1h，隨爐冷或空冷。

1.64J36品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)品種有棒、管、板、絲和帶。

1.74J36熔煉與鑄造工藝用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐和電弧爐熔煉。

1.84J36應(yīng)用概況與特殊要求該合金是典型低膨脹合金。經(jīng)航空工廠使用，性能穩(wěn)定；使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝及加工工藝，以保證材料的穩(wěn)定性。

二、4J36物理及化學(xué)性能 

2.14J36熱性能

2.1.14J36溶化溫度范圍1430～1450℃[1,2]。

2.1.24J36熱導(dǎo)率λ=11W/(m?℃)[1,2]。

2.1.34J36比熱容c(20～100℃)=515J/(kg?℃)。

2.1.44J36線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α1(20～100℃)≤1.5?10-6℃-1。

合金試樣在保護(hù)氣氛或真空中加熱到880℃?20℃，保溫1h，以不大于300℃/h冷卻，其平均線膨脹系數(shù)見表2-1。合金的膨脹曲線見圖2-1。

表2-1[1] 

2.24J36密度ρ=8.10g/cm3[1]。

2.34J36電性能

2.3.14J36電阻率ρ=0.78μΩ?m[1,2]。

2.3.24J36電阻溫度系數(shù)見表2-2。

表2-2[1,2] 

2.44J36磁性能

2.4.14J36居里點(diǎn)Tc=230℃[1,2]。

2.4.24J3金（帶材）的磁性能見表2-3。

表2-3[1,2] 

在4000A/m下，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.6T，矯頑力Hc=48A/m[1,2]。

2.4.34J3金磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系（磁場(chǎng)強(qiáng)度400A/m)見表2-4。

表2-4[1,2] 

2.54J36化學(xué)性能合金在大氣、淡水、和海水中有一定的耐腐蝕性。

三、4J36力學(xué)性能 

3.14J36技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.24J36室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

3.2.14J36硬度合金在退火狀態(tài)的硬度HV=140[1,2]。

3.2.24J36拉伸性能合金（退火狀態(tài)）在常溫下的拉伸性能見表3-1。在不同冷應(yīng)變下的拉伸性能見表3-2。

表3-1[1] 

表3-2 

3.34J36持久和蠕變性能

3.44J36疲勞性能

3.54J36彈性性能

3.5.14J36彈性模量合金（退火狀態(tài)）的彈性模量E=144GPa。

四、4J36組織結(jié)構(gòu) 

4.14J36相變溫度

4.24J36時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.34J3金組織結(jié)構(gòu)合金為單相奧氏體組織。

4.44J36晶粒度冷應(yīng)變率ε=60%～70%、厚度d=1mm的帶材，在表4-1所示溫度下退火1h，空冷后，按YB027-1992標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)，結(jié)果見表4-1。

表4-1[1,2] 

五、4J36工藝性能與要求 

5.14J36成形性能合金很容易冷、熱加工。熱加工時(shí)應(yīng)避免在含的氣氛中加熱。

5.24J36焊接性能合金可采用氧乙炔焊、電弧焊、點(diǎn)焊和氫原子焊等方法焊接。由于膨脹系數(shù)與合金的化學(xué)成分有關(guān)，應(yīng)盡量避免因焊接造成合金成分的改變，因此好使用氬弧焊，焊接的填充金屬好含有0.5%～1.5%的鈦，以減少焊接的氣孔和裂縫。

5.34J36零件熱處理工藝該合金熱處理可分為：消除應(yīng)力退火、中間退火及穩(wěn)定化處理。

(1)消除應(yīng)力退火為消除零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力，要進(jìn)行消除應(yīng)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(zhì)充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護(hù)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(yīng)力。工件加熱到315℃，保溫1～4h，爐冷。

c)穩(wěn)定化時(shí)效：使合金的尺寸穩(wěn)定。工件加熱到95℃，保溫48h。對(duì)于冷加工或機(jī)械加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時(shí)，可采用下述消除應(yīng)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。

5.44J36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。

5.54J36切削加工與磨削性能該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具，低速切削加工。切削時(shí)可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。