因瓦合金4J32超級(jí)詳細(xì)分析成分性能

（下一篇整理4J36超級(jí)實(shí)用的性能介紹）

一,、4J32概述

4J32合金又稱超因瓦(Super-Invar)合金。在－60～80℃溫度范圍內(nèi)，其膨脹系數(shù)比4J36合金低，但低溫組織穩(wěn)定性較4J36合金差。該合金主要用于制造要求在環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)尺寸高度精密儀表零件,。

1.1 4J32材料牌號(hào) 4J32。

1.2 4J32相近牌號(hào) 見(jiàn)表1-1。

表1-1[1～4]

1.3 4J32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 4J32化學(xué)成分  見(jiàn)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 4J32熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)及低溫組織穩(wěn)定性的性能檢驗(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 4J32品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒,、管、板,、絲和帶,。

1.7 4J32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 4J32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(zhǎng)期使用，性能穩(wěn)定,。主要用于制造在環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)尺寸高度精確的精密部件,。在使用中應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝及加工工藝，根據(jù)使用溫度應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)其組織穩(wěn)定性,。 

二,、4J32物理及化學(xué)性能   

2.1 4J32熱性能                                        

2.1.1 4J32溶化溫度范圍 1430～1450℃[1,2]。

2.1.2 4J32熱導(dǎo)率 λ=13.9W/(m?℃)[1,2],。

2.1.3 4J32線膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α1(20～100℃)≤1.0×10-6℃-1[5],。

4J43合金和4J36合金一樣，850℃以上退火,，其線膨脹系數(shù)值最高,。冷卻速度快可使線膨脹系數(shù)降低。對(duì)于α1(室溫～100℃)來(lái)說(shuō),，淬火（冷卻速度快）較退火處理的可降低近一半,。

典型成分的合金，試樣在保護(hù)氣氛或真空中,，加熱到850℃±20℃,，保溫1h,以不大于300℃/h的速度冷至200℃以下出爐,，其平均線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-1。合金的膨脹曲線見(jiàn)圖2-1,。

表2-1

2.2 4J32密度 ρ=8.10g/cm3[1],。

2.3 4J32電性能 

2.3.1 4J32電阻率 ρ=0.77μΩ·m[1,2]。

2.3.2 4J32電阻溫度系數(shù) 見(jiàn)表2-2,。 

2.4 4J32磁性能

表2-2[1,2]

2.4.1 4J32居里點(diǎn) Tc=220℃[1],。

2.4.2 4J32合金的磁性能 見(jiàn)表2-3。

表2-3[1,2]

在4000A/m下,，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0.58T,，矯頑力Hc=75A/m[1,2]。

2.5 4J32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,、4J32力學(xué)性能 

3.1 4J32技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能

3.2 4J32室溫及各種溫度下的力學(xué)性能

3.2.1 4J32硬度 合金（退火狀態(tài)）硬度HV=150[1,2],。

3.2.2 4J32拉伸性能 合金（退火狀態(tài)）在常溫下的拉伸性能見(jiàn)表3-1。

表3-3[1]

3.3 4J32持久和蠕變特性

3.4 4J32疲勞特性

3.5 4J32彈性特性

3.5.1 4J32彈性應(yīng)變速率合金（淬火情況）的彈性應(yīng)變速率E=141GPa[1,2],。

四,、4J32組織架構(gòu)

4.1 4J32改變溫度γ→α改變溫度在-60℃下列。

4.2 4J32時(shí)間-溫度-機(jī)構(gòu)變化曲線圖

4.3 4J32合金組織架構(gòu)合金按1.5要求的熱處理制度解決后,，再經(jīng)-60℃冷速2h,，不可出現(xiàn)馬氏體機(jī)構(gòu)。但當(dāng)合金成份不那時(shí)候,，在常溫下或超低溫下將產(chǎn)生不一樣水平的奧氏體不銹鋼(γ)向纖維狀馬氏體(α)變化,，改變時(shí)隨著著容積澎漲效用。合金的熱膨脹系數(shù)相對(duì)提高,。危害合金超低溫機(jī)構(gòu)可靠性的關(guān)鍵要素是合金的成分,。從Fe-Ni-Co三元相圖中能夠 見(jiàn)到,，鎳是平穩(wěn)γ相的主要元素,。鎳成分值高有益于γ相的平穩(wěn)。銅也是平穩(wěn)合金機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵原素,。隨合金總形變率提升,，其機(jī)構(gòu)越趨于平穩(wěn)。合金成份縮松也將會(huì)導(dǎo)致部分地區(qū)的γ→α改變,。除此之外,，晶體粗壯也會(huì)推動(dòng)γ→α改變。

五,、4J32使用性能與規(guī)定

5.1 4J32成型特性該合金非常容易冷,、熱處理,。熱處理時(shí)要防止在硫含量的氛圍中加溫。

5.2 4J32電焊焊接特性合金可選用纖焊,、電弧焊接,、電阻焊機(jī)等方式電焊焊接。因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)與成分相關(guān),，應(yīng)盡量減少導(dǎo)致合金成份的更改,，因而最好是選用氬弧焊機(jī)。

5.3 4J32零件熱處理加工工藝熱處理可分成：清除地應(yīng)力淬火,、正中間淬火及防老化解決,。

(1)清除地應(yīng)力淬火為清除零件在機(jī)械加工制造后殘留地應(yīng)力，要開(kāi)展清除地應(yīng)力淬火：530～550℃,，隔熱保溫1～2h,爐冷,。

(2)正中間淬火為清除合金在冷扎、冷拉,、沖壓全過(guò)程造成的冷作硬化狀況,，以利于再次生產(chǎn)加工。鋼件加溫到830～880℃,，隔熱保溫30min,，爐冷或空冷。

(3)防老化解決為得到具備較低的熱膨脹系數(shù)又能使其特性平穩(wěn),。一般選用三段解決,。

a)勻稱化：在加溫中，合金中的殘?jiān)渥銦崽幚砘鼗鸷秃辖鸹刳呄騽蚍Q,。鋼件在維護(hù)氛圍中,，加溫到830℃，隔熱保溫20min～1h,，熱處理,。

b)淬火：在淬火全過(guò)程中可以一部分清除由熱處理造成的地應(yīng)力。鋼件加溫到315℃,，隔熱保溫1～4h,，爐冷。

c)穩(wěn)定化時(shí)效性：使合金的規(guī)格平穩(wěn),。鋼件加溫到95℃,，隔熱保溫48h。

針對(duì)冷拉或機(jī)械加工制造后的高精密零件,，不適合選用高溫解決時(shí),，可選用以下清除地應(yīng)力防老化解決：鋼件加溫到315～370℃，1～4h,。

該合金不能用熱處理硬底化,。

5.4 4J32表層工藝處理金屬表面處理可選用噴砂處理,、打磨拋光或酸洗鈍化。合金能用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗鈍化,，消除氧化皮,。

5.5 4J32鉆削生產(chǎn)加工與切削特性該合金鉆削生產(chǎn)加工特點(diǎn)和奧氏體不銹鋼不銹鋼板類似。生產(chǎn)加工時(shí)選用彈簧鋼或硬質(zhì)的合金數(shù)控刀片,，低速檔鉆削生產(chǎn)加工,。鉆削時(shí)可應(yīng)用冷卻液。該合金切削特性優(yōu)良,。