精密合金
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4J36精密合金

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产品详细介绍

4J36
材料牌号:4J36精密合金
俄罗斯牌号:32H/32H-BИ
美国牌号:Invar/Nilvar/Unipsan 36
英国牌号:Nilo36/36Ni
德国牌号:Vacodil36/Nilos36

一、4J36精密合金概述:
4J36合金又称因瓦(INVAR)合金,合金的居里点约为230℃,低于这一温度时合金是铁磁性的,具有很低的膨胀系数,高于这一温度时合金为无磁性的,膨胀系数增大。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件,广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。
1、4J36材料牌号:4J36。
2、4J36相近牌号:见表1-1。
表1-1[1,2]

俄罗斯 美国 英国 日本 法国 德国
32H
32H-BИ
-
Invar
Nilvar
Unipsan 36
Invar
Nilo36
36Ni
不变钢
Cactus LE
-
Invar Standard
Fe-Ni36
-
Vacodil36
Nilos36
-

3、4J36材料的技术标准:
4、4J36化学成分:
见表1-2。
表1-2                                                                  %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.05 0.30 0.20-0.60 0.020 0.020 - 35.0-37.0 - -
其他 Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤ N≤
- - 余量 - - - - -

在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍含量偏离表1-2规定范围。
5、4J36热处理制度:标准规定的膨胀系数性能检验试样按下述方法加工和热处理:将半成品试样加热至840℃±10℃,保温1h,水淬,再将试样加工为成品试样,在315℃±10℃保温1h,随炉冷或空冷。
6、4J36品种规格与供应状态:品种有棒、管、板、丝和带。
7、4J36熔炼与铸造工艺:用非真空感应炉、真空感应炉和电弧炉熔炼。
8、4J36应用概况与特殊要求:该合金是典型低膨胀合金。经航空工厂长期使用,性能稳定;使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺,以保证材料的稳定性。

二、4J36物理及化学性能:   
1、4J36热性能: 
                                      
(1)、4J36溶化温度范围: 1430~1450℃[1,2]
(2)、4J36热导率: λ=11W/(m•℃)[1,2]
(3)、4J36比热容: c(20~100℃)=515J/(kg•℃)。
(4)、4J36线膨胀系数: 标准规定α1(20~100℃)≤1.5×10-6-1
合金试样在保护气氛或真空中加热到880℃±20℃,保温1h,以不大于300℃/h冷却,其平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨胀曲线见图 2-1。
2-1[1]

温度范围/℃ /10-6-1 温度范围/℃ /10-6-1
20~60 1.8 20~250 3.6
20~40 1.8 20~300 5.2
20~20 1.6 20~350 6.5
20~0 1.6 20~400 7.8
20~50 1.1 20~450 8.9
20~100 1.4 20~500 9.7
20~150 1.9 20~550 10.4
20~200 2.5 20~600 11.0

 
2、4J36密度: ρ=8.10g/cm3[1]
3、4J36电性能:
(1)、4J36电阻率: ρ=0.78μΩ·m[1,2]
(2)、4J36电阻温度系数: 见表2-2。
2-2[1,2]

温度范围/℃ 20~50 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500
αR/103-1 1.8 1.7 1.4 1.2 1.0 0.9

4、 4J36磁性能:
(1)、4J36居里点:Tc=230℃[1,2]
(2)、J36合金(带材)的磁性能:见表2-3。
2-3[1,2]

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

在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.6T,矫顽力Hc=48A/m[1,2]
(3)、4J36合金磁导率与温度的关系(磁场强度400A/m): 见表2-4。
2-4[1,2]

θ/℃ -17.8 10.0 37.8 66 93 116
μ/(mH/m) 2.25 2.14 2.04 1.93 1.81 1.70

5、4J36化学性能: 合金在大气、淡水、和海水中有一定的耐腐蚀性。
三、4J36力学性能:
1、4J36技术标准规定的性能:
2、4J36室温及各种温度下的力学性能:

(1)、4J36硬度: 合金在退火状态的硬度HV=140[1,2]
(2)、4J36拉伸性能: 合金(退火状态)在常温下的拉伸性能见表3-1。在不同冷应变下的拉伸性能见表3-2。
3-1[1]

σb/MPa σP0.2/MPa δ/%
450 274 35

3-2

ε/% σb/MPa σP0.2/MPa δ/%
15
25
30
641
689
731
448
617
655
14
9
8

3、4J36持久和蠕变性能:
4、4J36疲劳性能:
5、4J36弹性性能:
6、4J36弹性模量:
合金(退火状态)的弹性模量E=144GPa。

四、4J36组织结构:
1、4J36相变温度:           
2、4J36时间-温度-组织转变曲线:
3、4J36合金组织结构:
合金为单相奥氏体组织。
4、4J36晶粒度:冷应变率ε=60%~70%、厚度d=1mm的带材,在表4-1所示温度下退火1h,空冷后,按YB 027-1992标准进行晶粒度评级,结果见表4-1。
4-1[1,2]

退火温度/℃ 700 750 800 900 1000 1050 1100 1200
晶粒度级别 开始再结晶 >10 >10 9.0 6.5 4.0 3.0 2.0

五、4J36工艺性能与要求:
1、4J36成形性能:
合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
2、4J36焊接性能:合金可采用氧乙炔焊、电弧焊、点焊和氢原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关,应尽量避免因焊接造成合金成分的改变,因此最好使用氩弧焊,焊接的填充金属最好含有0.5%~1.5%的钛,以减少焊接的气孔和裂缝。
3、4J36零件热处理工艺:该合金热处理可分为:消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
(1)消除应力退火:为消除零件在机械加工后的残存应力,要进行消除应力退火:530~550℃,保温1~2h,炉冷。
(2)中间退火:为消除合金在冷轧,冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件加热到830~880℃,保温30min,炉冷或空冷。
(3)稳定化处理:为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。
a)均匀化:在加热中,合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中,加热到830℃,保温20min~1h,淬火。
b)回火:在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃,保温1~4h,炉冷。
c)稳定化时效:使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃,保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件,不宜采用高温处理时,可采用下述消除应力稳定化处理:工件加热到315~370℃,1~4h。
该合金不能用热处理硬化。
4、4J36表面处理工艺:表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗,清除氧化皮。
5、4J36切削加工与磨削性能: 上一篇:4J29精密合金
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