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4J36

目  錄

概述--------------------------------------------------------------- 3 
----------1.1、材料牌號 
----------1.2、相近牌號 
----------1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 
----------1.4、化學(xué)成分 
----------1.5、熱處理制度 
----------1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 
----------1.7、熔煉與鑄造工藝 
----------1.8、應(yīng)用概況與特殊要求 
特理及化學(xué)性能------------------------------------------------3 
----------2.1、熱性能 
----------2.2、密度 
----------2.3、電性能 
----------2.4、磁性能 
----------2.5、化學(xué)性能 
力學(xué)性能---------------------------------------------------------4 
----------3.1、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 
----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學(xué)性能 
----------3.3、持久和蠕變性能 
----------3.4、疲勞性能 
----------3.5、彈性性能 
組織機(jī)構(gòu)---------------------------------------------------------5 
----------4.1、相應(yīng)溫度 
----------4.2、合金組織機(jī)構(gòu) 
----------4.3、時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 
----------4.4、晶粒度 
工藝性能與要求------------------------------------------------5 
----------5.1、成形性能 
----------5.2、焊接性能 
----------5.3、零件熱處理工藝 
----------5.4、表面處理工藝 
----------5.5、切削加工與磨削性能

4J36概述 
     4J36合金又稱因瓦(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)。 
     1.1 4J36材料牌號 4J36。 
1.2 4J36相近牌號 見表1-1。 
表1-1[1,2]

1.3 4J36材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) YB/T 5241-1993《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術(shù)條件》。 
1.4 4J36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。 
     1.5 4J36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。 
1.6 4J36品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒、管、板、絲和帶。 
     1.7 4J36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。 
1.8 4J36應(yīng)用概況與特殊要求 該合金是典型低膨脹合金。經(jīng)航空工廠長期使用，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     
     2.1 4J36熱性能                                         
2.1.1 4J36溶化溫度范圍 1430～1450℃[1,2]。 
2.1.2 4J36熱導(dǎo)率 λ=11W/(m?℃)[1,2]。 
2.1.3 4J36比熱容 c(20～100℃)=515J/(kg?℃)。 
2.1.4 4J36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]

     
     2.2 4J36密度 ρ=8.10g/cm3[1]。 
2.3 4J36電性能 
2.3.1 4J36電阻率 ρ=0.78μΩ·m[1,2]。 
2.3.2 4J36電阻溫度系數(shù) 見表2-2。 
     表2-2[1,2]

    2.4 4J36磁性能 
2.4.1 4J36居里點(diǎn) Tc=230℃[1,2]。 
2.4.2 4J36合金（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]。 
2.4.3 4J36合金磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系（磁場強(qiáng)度400A/m) 見表2-4。 
表2-4[1,2]

2.5 4J36化學(xué)性能 合金在大氣、淡水、和海水中有一定的耐腐蝕性。 
4J36力學(xué)性能 
3.1 4J36技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 
     3.2 4J36室溫及各種溫度下的力學(xué)性能                      表3-1[1]

3.2.1 4J36硬度 合金在退火狀態(tài)的硬度 
HV=140[1,2]。 
3.2.2 4J36拉伸性能 合金（退火狀態(tài)）在                   表3-2

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。 
     3.3 4J36持久和蠕變性能 
     3.4 4J36疲勞性能  
3.5 4J36彈性性能  
     3.5.1 4J36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) 
4.1 4J36相變溫度            
4.2 4J36時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線  
4.3 4J36合金組織結(jié)構(gòu) 合金為單相奧氏體組織。 
4.4 4J36晶粒度 冷應(yīng)變率ε=60%～70%、厚度 =1mm的帶材，在表4-1所示溫度下退火1h，空冷后，按YB 027-1992標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶粒度評級，結(jié)果見表4-1。 
表4-1[1,2]

五、4J36工藝性能與要求 
5.1 4J36成形性能 合金很容易冷、熱加工。熱加工時應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。 
5.2 4J36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，因此最好使用氬弧焊，焊接的填充金屬最好含有0.5%～1.5%的鈦，以減少焊接的氣孔和裂縫。 
     5.3 4J36零件熱處理工藝 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(jī)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(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。 
5.4 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%鹽酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。 
5.5 4J36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。加工時采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具，低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。 

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